第九章流类库和输入输出(C程序设计(第2版)吴乃陵).ppt

第九章 流类库和输入/输出,文件是存储在磁盘、磁带等外部设备上数据集合，每一个文件都必须有一个唯一名字。使用文件前必须首先打开文件，使用后必须关闭文件。对文件的操作时通过文件流类完成的。文件流类在流与文件之间建立连接，使用这些文件流类必须用#include 编译指令将fstream.h包含进来。数据从一个对象到另一个对象的传送被抽象为“流”。数据的输入/输出就是通过输入/输出流来实现的。流是一种抽象的概念，负责在数据的产生者和数据的使用者之间建立联系，并管理数据的流动。,9.1 C+的基本流类体系,流类体系：以抽象类模板ios为基类，流类模板派生体系见图。整个流类模板体系的标准I/O在头文件中说明，它包含头文件、和。而输入输出文件流部分在头文件中说明。,主要输入/输出流模板层次,9.2 文件的输入与输出,本节中文件指的是磁盘文件。C+根据文件（file）内容的数据格式，可分为两类：二进制文件和文本文件。文本文件由字符序列组成，也称ASCII码文件，在文本文件中存取的最小信息单位为字符（character），而二进制文件中存取的最小信息单位为字节（Byte）。,C+把每一个文件都看成一个有序的字节流，见图9.2，每一个文件或者以文件结束符（end of file marker）结束，或者在特定的字节号处结束。,文件的基本概念：,9.2 文件的输入与输出,当打开一个文件时，该文件就和某个流关联起来了。对文件进行读写实际上受到一个文件定位指针（file position pointer）的控制。输入流的指针也称为读指针，每一次提取操作将从读指针当前所指位置开始，每次提取操作自动将读指针向文件尾移动。输出流指针也称写指针，每一次插入操作将从写指针当前位置开始，每次插入操作自动将写指针向文件尾移动。,9.2.1 文件的打开与关闭,9.2.2 文本文件的读写,9.2.3 二进制文件的读写,9.2.4 文件的随机访问,9.2.1 文件的打开与关闭,文件使用步骤：1说明一个文件流对象，这又被称为内部文件：ifstream ifile；/只输入用ofstream ofile；/只输出用fstream iofile；/既输入又输出用,2使用文件流对象的成员函数打开一个磁盘文件。这样在文件流对象和磁盘文件名之间建立联系。文件流中说明了三个打开文件的成员函数。void ifstream:open(const char*,int=ios:in,int=filebuf:openprot);void ofstream:open(const char*,int=ios:out,int=filebuf:opernprot);void fstream:open(const char*,int,int=filebuf:openprot);第一个参数为要打开的磁盘文件名。第二个参数为打开方式，有输入（in），输出（out）等，打开方式在ios基类中定义为枚举类型。第三个参数为指定打开文件的保护方式，一般取默认。所以第二步可如下进行：iofile.open(“myfile.txt”,ios:in|ios:out);,文件打开方式:是由在ios类中定义的公有枚举成员决定：enum open_mode in=0 x01,out=0 x02,ate=0 x04,app=0 x08,trunc=0 x10,binary=0 x80;,ios:in 打开文件进行读操作 ios:out 打开文件进行写操作 ios:ate 打开时文件指针定位到文件尾 ios:app 添加模式，所有增加都在文件尾部进行 ios:trunc 如果文件已经存在则清空源文件 ios:nocreate 如果文件不存在则打开失败 ios:noreplace 如果文件存在则打开失败 ios:binary 二进制文件（非文本文件）Mode的符号常量可以用位或运算|组合在一起，如：ios:in|ios:binary 只读方式打开二进制文件对于ifstream流，mode默认方式是ios;in；对于ofstream流，mode默认方式是ios;out；,打开方式解释：,Port决定文件的访问方式0 普通文件 2 隐含文件1 只读文件 4 系统文件,三个文件流类都重载了一个带默认参数的构造函数，功能与open函数一样：ifstream:ifstream(const char*,int=ios:in,int=filebuf:openprot);ofstream:ofstream(const char*,int=ios:out,int=filebuf:openprot);fstream:fstream(const char*,int,int=filebuf:operprot);所以1，2两步可合成：fstream iofile(”myfile.txt”,ios:in|ios:out);,打开文件也应该判断是否成功，若成功，文件流对象值为非零值，不成功为0（NULL），文件流对象值物理上就是指它的地址。因此打开一个文件完整的程序为：fstream iofile(”myfile.txt”,ios:in|ios:out);if(!iofile)cout”不能打开文件:”myfile.txt”endl;return-1;/失败退回,使用提取和插入运算符对文件进行读写操作，或使用成员函数进行读写。输出流函数：get read,Put函数 该函数把一个字符写到输出流中。CoutA cout.put(A),get函数 该函数的功能与提取运算符号相似，主要的不同点get函数在读取数据时包括空白字符，而在默认情况下拒绝接受空白字符。,Write函数 该函数把内存中的一块内容写到一个输出文件流中，长度参数指出写的字节数。该函数遇到空字符时并不停止，因而能够写入完整的类结构，该函数带2个参数，一个char型指针（指向内存数据的起始地址）和一个所写的字节数。注意在该结构的对象地址之前要char做强制类型转换。,read函数 该函数从一个文件读字节到一个指定的存储器区域，由长度参数确定要读的字节数。虽然给出长度参数，但当遇到文件结束或者在文本模式文件中遇到文件结束标记时读结束。,关闭文件。三个文件流类各有一个关闭文件的成员函数:void ifstream:close();void ofstream:close();void fstream:close();使用很方便，如：iofile.close();,关闭文件时，系统把该文件相关联的文件缓冲区中的数据写到文件中，保证文件的完整，收回与该文件相关的内存空间，可供再分配，把磁盘文件名与文件流对象之间的关联断开，可防止误操作修改了磁盘文件。如又要对文件操作必须重新打开。关闭文件并没有取消文件流对象，该文件流对象又可与其他磁盘文件建立联系。文件流对象在程序结束时，或它的生命期结束时，由析构函数撤消。它同时释放内部分配的预留缓冲区。,例1 分析以下程序的运行结果，对文本文件的读写直接使用插入运算符 和提取运算符,#include#include int main()ofstream ofile(“test”);/打开test文件用于写,即输出 ofile.open()if(!ofile)cout str;/与get不同，遇到空格时结束 ifile.close();cout str endl;return 1;,9.2.2 文本文件的读写,int main()char ch;ifstream sfile(d:1.cpp);ofstream dfile(“d:2.cpp);/只能创建文件，不能建立子目录，如路径不存在则失败 if(!sfile)coutch)dfilech;sfile.close();/如没有这两个关闭函数,析构函数也可关闭 dfile.close();return 0;,例2 分析以下程序的运行结果，,例3 编写一个程序，将文本文件abc.txt复制到文本文件xyz.txt解：使用输入流成员函数get()从文本文件abc.txt中读取一个字符ch，然后使用输出流成员函数put()将字符ch写入文本文件xyz.txt中，继续这一过程直到get()读完为止。程序如下：,#include#include int main()ifstream ifile(abc.txt);if(!ifile)cout abc.txt文件不能打开 endl;return 0;ofstream ofile(xyz.txt);if(!ofile)cout xyz.txt文件不能打开 endl;return 0;char ch;while(ifile.get(ch)ofile.put(ch);ifile.close();ofile.close();return 1;,例4 编写一个程序建立一个输出文件流，并将一个Date结构体变量的二进制值写到该文件中。解：对二进制文件的读写可以采用2种方法，一种是使用get（）、put（），另一种是使用read（）和write（），定义一个结构体Date变量dt并初始化，通过write语句将其写入到文件data.dat中。程序如下：,#include struct Date int mo,da,yr;void main()Date dt=2,20,2001;ofstream ofile(data.dat,ios:binary);ofile.write(char*),9.2.3 二进制文件的读写,每一个文件都有两个指针，一个是读指针，指示输入操作当前在文件中的位置；另一个是写指针，指示下次写操作的当前位置。C+语言的文件不仅可以按这种顺序方式进行读/写，而且可以随机地移动文件的读写指针。,（1）输出流随机访问函数。一个输出文件流保存一个内部指针以指出下一次写数据的位置。输出流随机访问函数有seekp（下一次写数据的位置）和tellp返回seekp()函数指针值。seekp(偏移量，参照位置)beg=0,/文件开头 cur=1,/文件指针的当前位置 end=2/文件结尾 偏移量：被定义为long型，以字节数为单位。,9.2.4 文件的随机读写,（2）输入流随机访问函数。在输入流文件中，保留着一个指向文件中下一个将要读数据的位置的内部指针，可以用seekg（来设置这个指针）和tellg（返回当前文件读指针的位置）。seekg(偏移量，参照位置)beg=0,/文件开头 cur=1,/文件指针的当前位置 end=2/文件结尾 偏移量：被定义为long型，以字节数为单位。使用seekg可以实现面向记录的数据管理系统，用固定长度的记录大小乘以记录号便得到相对于文件头的字节位置，然后使用get读这个记录。,例5 编写一个程序，在文件city.dat中输入几个城市的名字和区号，并根据用户输入的区号查找对应的城市。解：设计一个City类，用于数据处理。以读写方式打开文件City.dat，在其中写入几个城市数据，然后将读指针移到文件头，依次查找用户输入的区号，找到后显示。程序如下：,例6 编写一个程序，在二进制文件data.dat中写入3条记录，显示其内容；然后删除第2条记录，并显示删除记录后的文件内容。解：C+不能直接删除文件中的记录，采用的方法是，先将记录读入到结构数组stud中，然后再重写入到data.dat文件中，这时不写要删除的内容。程序如下：,