C++输入输出和文件操作

文章目录

C++输入输出和文件操作
- 一、输入输出
- - 1.输入输出相关的类
  - - ①与输入输出流操作相关的类:
    - ②标准流对象：
    - ③判断输入流结束:
    - ④istream类的成员函数：
    - ⑤重定向输入输出：
  - 2.流操纵算子
  - - ①整数流的基数：
    - ②控制浮点数精度的流操纵算子：
    - ③设置域宽的流操纵算子：
    - ④用户自定义流操纵算子：
- 二、文件读写
- - 1.创建文件
  - 2.读写文件
  - - ①文件的读写指针：
    - ②字符文件的读写：
    - ③二进制文件的读写：
    - ④二进制文件和文本文件的区别：
  - 3.关闭文件

一、输入输出

1.输入输出相关的类

①与输入输出流操作相关的类:

istream是用于输入的流类，cin就是该类的对象。
ostream是用于输出的流类，cout就是该类的对象。
ifstream是用于从文件读取数据的类。
ofstream是用于向文件写入数据的类。
iostream是既能用于输入，又能用于输出的类。
fstream 是既能从文件读取数据，又能向文件写入数据的类。

②标准流对象：

输入流对象:
- cin 与标准输入设备相连
  
  cin对应于标准输入流，用于从键盘读取数据，也可以被重定向为从文件中读取数据。
输出流对象：
- cout 与标准输出设备相连
  
  cout对应于标准输出流，用于向屏幕输出数据，也可以被重定向为向文件写入数据。
- cerr , clog 与标准错误输出设备相连
  
  cerr , clog对应于标准错误输出流，用于向屏幕输出出错信息。
  cerr和clog的区别在于cerr不使用缓冲区,直接向显示器输出信息；而输出到clog中的信息先会被存放在缓冲区,缓冲区满或者刷新时才输出到屏幕。
  
  说明：缺省情况下以下三种相同
```
cerr << "Hello,world" << endl;
```
```
clog << "Hello,world" << endl;
```
```
cout << "Hello,world" << endl;
```

③判断输入流结束:

可以用如下方法判输入流结束:

 int x;while (cin >> x){......}

如果是从文件输入，比如前面有freopen(“some.txt”,”r”,stdin);那么，读到文件尾部，输入流就算结束
如果从键盘输入，则在单独一行输入Ctrl+Z代表输入流结束

④istream类的成员函数：

istream & getline(char * buf, int bufSize);

从输入流中读取bufSize-1个字符到缓冲区buf，或读到碰到‘\n’为止（哪个先到算哪个）。

istream & getline(char * buf, int bufSize,char delim);

从输入流中读取bufSize-1个字符到缓冲区buf，或读到碰到delim字符为止（哪个先到算哪个）。两个函数都会自动在buf中读入数据的结尾添加’\0’。,’\n’或 delim都不会被读入buf，但会被从输入流中取走。如果输入流中 ‘\n’或delim之前的字符个数达到或超过了bufSize个，就导致读入出错，其结果就是：虽然本次读入已经完成，但是之后的读入就都会失败了。
可以用 if(!cin.getline(…)) 判断输入是否结束

⑤重定向输入输出：

输出重定向:将标准输出重定向到 test.txt文件
```
freopen("test.txt","w",stdout);
```
输入重定向:cin被改为从 t.txt中读取数据
```
freopen(“t.txt”,“r”,stdin);
```

2.流操纵算子

使用流操纵算子需要 #include <iomanip>

①整数流的基数：

流操纵算子dec(十进制),oct(八进制),hex(十六进制)

 int n = 10;cout << n << endl;cout << hex << n << "\n"<< dec << n << "\n"<< oct << n << endl;

输出结果：
10
a
10
12

②控制浮点数精度的流操纵算子：

precision, setprecision：
- precision是成员函数，其调用方式为：
```
cout.precision(5);
```
- setprecision 是流操作算子，其调用方式为：
```
cout << setprecision(5); // 可以连续输出
```

功能：定点&非定点：

指定输出浮点数的有效位数（非定点方式输出时）
默认方式为非定点方式输出：

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{double x = 1234567.89, y = 12.34567;int n = 1234567;int m = 12;cout << setprecision(6) << x << endl<< y << endl<< n << endl<< m;
}

输出：
1.23457e+006
12.3457
1234567
12

指定输出浮点数的小数点后的有效位数（定点方式输出时）
定点方式：小数点必须出现在个位数后面

以小数点位置固定的方式输出setiosflags(ios::fixed)

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{double x = 1234567.89, y = 12.34567;int n = 1234567;int m = 12;cout << setiosflags(ios::fixed) << setprecision(6) << x << endl<< y << endl<< n << endl<< m;
}

输出：
1234567.890000
12.345670
1234567
12

取消以小数点位置固定的方式输出resetiosflags(ios::fixed)

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{double x = 1234567.89;cout << setiosflags(ios::fixed) << setprecision(6) << x << endl<< resetiosflags(ios::fixed) << x;
}

输出：
1234567.890000
1.23457e+006

③设置域宽的流操纵算子：

设置域宽setw,width：
两者功能相同，一个是成员函数，另一个是流操作
算子，调用方式不同：
cin >> setw(4); 或者 cin.width(5);
cout << setw(4); 或者 cout.width(5);
宽度设置有效性是一次性的，在每次读入和输出之前都要设置宽度。
```
int w = 4;
char string[10];
cin.width(5);
while (cin >> string)
{cout.width(w++);cout << string << endl;cin.width(5);
}
```
输入:
1234567890
输出:
1234
_5678
____90

④用户自定义流操纵算子：

ostream &tab(ostream &output)
{return output << '\t';
}
cout << "aa" << tab << "bb" << endl;

输出：aa____bb

因为 iostream 里对 << 进行了重载(成员函数）

ostream & operator <<( ostream & ( * p ) ( ostream & ) ) ;

该函数内部会调用p所指向的函数，且以 *this 作为参数hex 、dec 、oct 都是函数

二、文件读写

1.创建文件

文件和流:
可以将顺序文件看作一个有限字符构成的顺序字符流，然后像对cin, cout 一样的读写。
包含头文件:
```
#include <fstream>
```
创建文件:
- 方法一：直接创建ofstream对象
```
ofstream outFile("file.dat", ios::out|ios::binary);
```
  - 要创建的文件的名字:file.dat
  - 文件打开方式:
    ios:out 输出到文件, 删除原有内容
    ios::app 输出到文件, 保留原有内容，总是在尾部添加
  - ios::binary 以二进制文件格式打开文件
- 方法二：可以先创建ofstream对象，再用 open函数打开
```
ofstream fout;
fout.open("test.out", ios::out | ios::binary);
```
- 判断打开是否成功：
```
if（ !fout）
{cout << “File open error !”<< endl;
}
```
- 文件名可以给出绝对路径，也可以给相对路径。没有交代路径信息，就是在当前文件夹下找文件
绝对路径和相对路径：
- 绝对路径(有盘符)
```
"c:\\tmp\\mydir\\some.txt"
```
- 相对路径(从当前文件夹出发)
```
"\\tmp\\mydir\\some.txt"
```
  当前盘符的根目录下的tmp\dir\some.txt
```
"tmp\\mydir\\some.txt"
```
  当前文件夹的tmp子文件夹里面的……
```
"..\\tmp\\mydir\\some.txt"
```
  当前文件夹的父文件夹下面的tmp子文件夹里面的……
```
"..\\..\\tmp\\mydir\\some.txt"
```
  当前文件夹的父文件夹的父文件夹下面的tmp子文件夹里面的……

2.读写文件

①文件的读写指针：

标识文件操作的当前位置, 该指针在哪里,读写操作就在哪里进行。location 可以为负值

写指针：

ofstream fout("a1.out", ios::app); //以添加方式打开
long location = fout.tellp();      //取得写指针的位置
location = 10;
fout.seekp(location);           // 将写指针移动到第10个字节处
fout.seekp(location, ios::beg); //从头数location
fout.seekp(location, ios::cur); //从当前位置数location
fout.seekp(location, ios::end); //从尾部数location

读指针

ifstream fin(“a1.in”, ios::ate);
//打开文件，定位文件指针到文件尾
long location = fin.tellg(); //取得读指针的位置
location = 10L;
fin.seekg(location);           // 将读指针移动到第10个字节处
fin.seekg(location, ios::beg); //从头数location
fin.seekg(location, ios::cur); //从当前位置数location
fin.seekg(location, ios::end); //从尾部数location

②字符文件的读写：

因为文件流也是流，所以流的成员函数和流操作算子也同样适用于文件流。
例：将文件 in.txt 里面的整数排序后，输出到out.txt

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main()
{vector<int> v;ifstream srcFile("in.txt", ios::in);ofstream destFile("out.txt", ios::out);int x;while (srcFile >> x)v.push_back(x);sort(v.begin(), v.end());for (int i = 0; i < v.size(); i++)destFile << v[i] << " ";destFile.close();srcFile.close();return 0;
}

③二进制文件的读写：

ifstream 和 fstream的成员函数：
```
istream& read (char* s, long n);
```
将文件读指针指向的地方的n个字节内容，读入到内存地址s，然后将文件读指针向后移动n字节 (以ios::in方式打开文件时，文件读指针开始指向文件开头) 。
```
istream& write (const char* s, long n);
```
将内存地址s处的n个字节内容，写入到文件中写指针指向的位置，然后将文件写指针向后移动n字节(以ios::out方式打开文件时，文件写指针开始指向文件开头, 以ios::app方式打开文件时，文件写指针开始指向文件尾部 ) 。

例：在文件中写入和读取一个整数

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
int main()
{ofstream fout("some.dat", ios::out | ios::binary);int x = 120;fout.write((const char *)(&x), sizeof(int));fout.close();ifstream fin("some.dat", ios::in | ios::binary);int y;fin.read((char *)&y, sizeof(int));fin.close();cout << y << endl;return 0;
}

④二进制文件和文本文件的区别：

Linux,Unix下的换行符号：‘\n’ (ASCII码: 0x0a)
Windows 下的换行符号：‘\r\n’ (ASCII码： 0x0d0a) endl 就是 ‘\n’
Mac OS下的换行符号： ‘\r’ (ASCII码：0x0d)

导致 Linux, Mac OS 文本文件在Windows 记事本中打开时不换行

Unix/Linux下打开文件，用不用 ios::binary 没区别
Windows下打开文件，如果不用 ios::binary，则：
- 读取文件时，所有的 ‘\r\n’会被当做一个字符’\n’处理，即少读了一个字符’\r’。
- 写入文件时，写入单独的’\n’时，系统自动在前面加一个’\r’，即多写了一个’\r’

3.关闭文件

显式关闭文件：

ifstream fin("test.dat", ios::in);
fin.close();
ofstream fout("test.dat", ios::out);
fout.close();

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