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如何用 C++ 读写文件

作者: Stephan Avenwedde 译者: LCTT wyxplus

| 2021-04-03 20:40      

如果你知道如何在 C++ 中使用输入输出(I/O)流,那么(原则上)你便能够处理任何类型的输入输出设备。

在 C++ 中,对文件的读写可以通过使用输入输出流与流运算符 >> 和 << 来进行。当读写文件的时候,这些运算符被应用于代表硬盘驱动器上文件类的实例上。这种基于流的方法有个巨大的优势:从 C++ 的角度,无论你要读取或写入的内容是文件、数据库、控制台,亦或是你通过网络连接的另外一台电脑,这都无关紧要。因此,知道如何使用流运算符来写入文件能够被转用到其他领域。

输入输出流类

C++ 标准库提供了 ios_base 类。该类作为所有 I/O 流的基类,例如 basic_ofstream 和 basic_ifstream。本例将使用读/写字符的专用类型 ifstream 和 ofstream

  • ofstream:输出文件流,并且其能通过插入运算符 << 来实现。
  • ifstream:输入文件流,并且其能通过提取运算符 >> 来实现。

该两种类型都是在头文件 <fstream> 中所定义。

从 ios_base 继承的类在写入时可被视为数据接收器,在从其读取时可被视为数据源,与数据本身完全分离。这种面向对象的方法使 关注点分离separation of concerns 和 依赖注入dependency injection 等概念易于实现。

一个简单的例子

本例程是非常简单:实例化了一个 ofstream 来写入,和实例化一个 ifstream 来读取。

#include <iostream> // cout, cin, cerr etc...
#include <fstream> // ifstream, ofstream
#include <string>


int main()
{
    std::string sFilename = "MyFile.txt";    

    /******************************************
     *                                        *
     *                WRITING                 *
     *                                        *
     ******************************************/

    std::ofstream fileSink(sFilename); // Creates an output file stream

    if (!fileSink) {
        std::cerr << "Canot open " << sFilename << std::endl;
        exit(-1);
    }

    /* std::endl will automatically append the correct EOL */
    fileSink << "Hello Open Source World!" << std::endl;


    /******************************************
     *                                        *
     *                READING                 *
     *                                        *
     ******************************************/
   
    std::ifstream fileSource(sFilename); // Creates an input file stream

    if (!fileSource) {
        std::cerr << "Canot open " << sFilename << std::endl;
        exit(-1);
    }
    else {
        // Intermediate buffer
        std::string buffer;

        // By default, the >> operator reads word by workd (till whitespace)
        while (fileSource >> buffer)
        {
            std::cout << buffer << std::endl;
        }
    }

    exit(0);
}

该代码可以在 GitHub 上查看。当你编译并且执行它时,你应该能获得以下输出:

Console screenshot

这是个简化的、适合初学者的例子。如果你想去使用该代码在你自己的应用中,请注意以下几点:

  • 文件流在程序结束的时候自动关闭。如果你想继续执行,那么应该通过调用 close() 方法手动关闭。
  • 这些文件流类继承自 basic_ios(在多个层次上),并且重载了 ! 运算符。这使你可以进行简单的检查是否可以访问该流。在 cppreference.com 上,你可以找到该检查何时会(或不会)成功的概述,并且可以进一步实现错误处理。
  • 默认情况下,ifstream 停在空白处并跳过它。要逐行读取直到到达 EOF ,请使用 getline(...) 方法。
  • 为了读写二进制文件,请将 std::ios::binary 标志传递给构造函数:这样可以防止 EOL 字符附加到每一行。

从系统角度进行写入

写入文件时,数据将写入系统的内存写入缓冲区中。当系统收到系统调用 sync 时,此缓冲区的内容将被写入硬盘。这也是你在不告知系统的情况下,不要卸下 U 盘的原因。通常,守护进程会定期调用 sync。为了安全起见,也可以手动调用 sync()

#include <unistd.h> // needs to be included

sync();

总结

在 C++ 中读写文件并不那么复杂。更何况,如果你知道如何处理输入输出流,(原则上)那么你也知道如何处理任何类型的输入输出设备。对于各种输入输出设备的库能让你更容易地使用流运算符。这就是为什么知道输入输出流的流程会对你有所助益的原因。


via: https://opensource.com/article/21/3/ccc-input-output

作者:Stephan Avenwedde 选题:lujun9972 译者:wyxplus 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出



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