C++流与文件操作详解

# C++ 流与文件操作详解 ## 1. 输入验证与错误处理 在进行输入操作时，我们常常需要对输入的数据进行验证，确保其符合特定的范围要求。例如，在输入英寸值时，我们希望该值大于 0 且小于 12.0。以下是实现该验证的代码： ```cpp while(true) //cycle until inches are right { cout << "Enter inches: "; cin.unsetf(ios::skipws); //do not skip white space cin >> inches; //get inches (type float) if(inches>=12.0 || inches<0.0) { cout << "Inches must be between 0.0 and 11.99\n"; cin.clear(ios::failbit); //”artificially” set fail bit } if( cin.good() ) //check for cin failure { //(most commonly a non-digit) cin.ignore(10, '\n'); //eat the newline break; //input is OK, exit ‘while’ } cin.clear(); //error; clear the error state cin.ignore(10, '\n'); //eat chars, including newline cout << "Incorrect inches input\n"; //start again } //end while inches ``` 上述代码的执行流程如下： 1. 进入无限循环，提示用户输入英寸值。 2. 取消跳过空白字符的设置，读取用户输入的英寸值。 3. 检查输入的英寸值是否在 0.0 到 11.99 之间，如果不在此范围内，设置 `failbit` 标志。 4. 使用 `cin.good()` 检查输入是否成功，如果成功则忽略换行符并跳出循环。 5. 如果输入失败，清除错误状态，忽略输入的字符，提示用户重新输入。 同时，我们还可以对输入的英尺值进行验证，确保其为正确的整数且在 -999.0 到 999.0 之间。以下是验证英尺值的函数： ```cpp int isFeet(string str) //return true if the string { // is a correct feet value int slen = str.size(); //get length if(slen==0 || slen > 5) //if no input, or too long return 0; //not an int for(int j=0; j<slen; j++) //check each character //if not digit or minus if( (str[j] < '0' || str[j] > '9') && str[j] != '-' ) return 0; //string is not correct feet double n = atof( str.c_str() ); //convert to double if( n<-999.0 || n>999.0 ) //is it out of range? return 0; //if so, not correct feet return 1; //it is correct feet } ``` ### 主程序示例 ```cpp int main() { Distance d; //make a Distance object char ans; do { d.getdist(); //get its value from user cout << "\nDistance = "; d.showdist(); //display it cout << "\nDo another (y/n)? "; cin >> ans; cin.ignore(10, '\n'); //eat chars, including newline } while(ans != 'n'); //cycle until ‘n’ return 0; } ``` 主程序的执行流程如下： 1. 创建一个 `Distance` 对象。 2. 进入循环，获取用户输入的距离值并显示。 3. 询问用户是否继续，如果用户输入 `n` 则退出循环。 ## 2. 磁盘文件 I/O 流 大多数程序都需要将数据保存到磁盘文件中，并在需要时读取回来。在 C++ 中，我们可以使用 `ifstream`、`fstream` 和 `ofstream` 类来进行磁盘文件的输入和输出操作。这些类的继承关系如下： ```mermaid graph TD; ios --> istream; ios --> ostream; istream --> ifstream; ostream --> ofstream; istream --> iostream; ostream --> iostream; iostream --> fstream; fstreambase --> ifstream; fstreambase --> fstream; fstreambase --> ofstream; streambuf --> filebuf; filebuf --> fstreambase; ``` ### 2.1 格式化文件 I/O #### 2.1.1 写入数据 格式化 I/O 中，数字以字符序列的形式存储在磁盘上。以下是一个将字符、整数、双精度浮点数和字符串对象写入磁盘文件的示例程序： ```cpp // formato.cpp // writes formatted output to a file, using << #include <fstream> //for file I/O #include <iostream> #include <string> using namespace std; int main() { char ch = 'x'; int j = 77; double d = 6.02; string str1 = "Kafka"; //strings without string str2 = "Proust"; // embedded spaces ofstream outfile("fdata.txt"); //create ofstream object outfile << ch //insert (write) data << j << ' ' //needs space between numbers << d << str1 << ' ' //needs spaces between strings << str2; cout << "File written\n"; return 0; } ``` 上述代码的执行步骤如下： 1. 定义要写入的字符、