c C++ IO

標籤：讀寫檔案   stream   putc   轉換   16進位   介紹   建立   open   運算   

基於C的檔案操作 
在ANSI C中，對檔案的操作分為兩種方式，即流式檔案操作和I/O檔案操作，下面就分別介紹之。

一、流式檔案操作
這種方式的檔案操作有一個重要的結構FILE，FILE在標頭檔stdio.h中定義如下：

typedef struct {
int level; /* fill/empty level of buffer */
unsigned flags; /* File status flags */
char fd; /* File descriptor */
unsigned char hold; /* Ungetc char if no buffer */
int bsize; /* Buffer size */
unsigned char _FAR *buffer; /* Data transfer buffer */
unsigned char _FAR *curp; /* Current active pointer */
unsigned istemp; /* Temporary file indicator */
short token; /* Used for validity checking */
} FILE; /* This is the FILE object */

FILE這個結構包含了檔案操作的基本屬性，對檔案的操作都要通過這個結構的指標來進行，此種檔案操作常用的函數見下表 函數 功能 
fopen() 開啟流 
fclose() 關閉流 
fputc() 寫一個字元到流中 
fgetc() 從流中讀一個字元 
fseek() 在流中定位到指定的字元 
fputs() 寫字串到流 
fgets() 從流中讀一行或指定個字元 
fprintf() 按格式輸出到流 
fscanf() 從流中按格式讀取 
feof() 到達檔案尾時返回真值 
ferror() 發生錯誤時返回其值 
rewind() 複位檔案定位器到檔案開始處 
remove() 刪除檔案 
fread() 從流中讀指定個數的字元 
fwrite() 向流中寫指定個數的字元 
tmpfile() 產生一個臨時檔案流 
tmpnam() 產生一個唯一的檔案名稱


下面就介紹一下這些函數

1.fopen()
fopen的原型是：FILE *fopen(const char *filename,const char *mode)，fopen實現三個功能

為使用而開啟一個流 
把一個檔案和此流相串連 
給此流返回一個FILR指標
參數filename指向要開啟的檔案名稱，mode表示開啟狀態的字串，其取值如下表

字串 含義 
r 開啟唯讀檔案，該檔案必須存在。 
　　r+ 開啟可讀寫的檔案，該檔案必須存在。 
　　rb+ 讀寫開啟一個二進位檔案，只允許讀寫資料。
　　rt+ 讀寫開啟一個文字檔，允許讀和寫。
　　w 開啟唯寫檔案，若檔案存在則檔案長度清為0，即該檔案內容會消失。若檔案不存在則建立該檔案。 
　　w+ 開啟可讀寫檔案，若檔案存在則檔案長度清為零，即該檔案內容會消失。若檔案不存在則建立該檔案。 
　　a 以附加的方式開啟唯寫檔案。若檔案不存在，則會建立該檔案，如果檔案存在，寫入的資料會被加到檔案尾，即檔案原先的內容會被保留。（EOF符保留） 
　　a+ 以附加方式開啟可讀寫的檔案。若檔案不存在，則會建立該檔案，如果檔案存在，寫入的資料會被加到檔案尾後，即檔案原先的內容會被保留。 （原來的EOF符不保留）
　　wb 唯寫開啟或建立一個二進位檔案；只允許寫資料。
　　wb+ 讀寫開啟或建立一個二進位檔案，允許讀和寫。
　　wt+ 讀寫開啟或著建立一個文字檔；允許讀寫。
　　at+ 讀寫開啟一個文字檔，允許讀或在文本末追加資料。
　　ab+ 讀寫開啟一個二進位檔案，允許讀或在檔案末追加資料。

一個檔案可以以文字模式或二進位模式開啟，這兩種的區別是：在文字模式中斷行符號被當成一個字元‘\n‘，而二進位模式認為它是兩個字元0x0D, 0x0A；如果在檔案中讀到0x1B，文字模式會認為這是檔案結束符，也就是二進位模型不會對檔案進行處理，而文本方式會按一定的方式對資料作相應的轉 換。

系統預設的是以文字模式開啟，可以修改全部變數_fmode的值來修改這個設定，例如_fmode=O_TEXT；就設定預設開啟檔案為文字模式；而_fmode=O_BINARY；則設定預設開啟檔案是二進位模式。

此函數返回一個FILE指標，所以申明一個FILE指標後不用初始化，而是用fopen()來返回一個指標並與一個特定的檔案相連，如果成敗，返回NULL。

例:

FILE *fp; 
if(fp=fopen("123.456","wb"))
puts("開啟檔案成功");
else 
puts("開啟檔案成敗");

2.fclose() 
fclose()的功能就是關閉用fopen()開啟的檔案，其原型是：int fclose(FILE *fp);如果成功，返回0,失敗返回EOF。

在程式結束時一定要記得關閉開啟的檔案，不然可能會造成資料丟失的情況，我以前就經常犯這樣的毛病。

例：fclose(fp);

3.fputc()
向流寫一個字元，原型是int fputc(int c, FILE *stream); 成功返回這個字元,失敗返回EOF。

例：fputc(‘X‘,fp);

4.fgetc()
從流中讀一個字元，原型是int fputc(FILE *stream); 成功返回這個字元,失敗返回EOF。

例：char ch1=fgetc(fp);

5. fseek()
此函數一般用於二進位模式開啟的檔案中，功能是定位到流中指定的位置，原型是int fseek(FILE *stream, long offset, int whence);如果成功返回0，參數offset是移動的字元數，whence是移動的基準，取值是

符號常量 值 基準位置 
SEEK_SET 0 檔案開頭 
SEEK_CUR 1 當前讀寫的位置 
SEEK_END 2 檔案尾部

例：fseek(fp,1234L,SEEK_CUR);//把讀寫位置從當前位置向後移動1234位元組(L尾碼表示長整數)

fseek(fp,0L,2);//把讀寫位置移動到檔案尾

6.fputs()
寫一個字串到流中，原型int fputs(const char *s, FILE *stream);

例：fputs("I Love You",fp);

7.fgets()
從流中讀一行或指定個字元，原型是char *fgets(char *s, int n, FILE *stream); 從流中讀取n-1個字元，除非讀完一行，參數s是來接收字串，如果成功則返回s的指標，否則返回NULL。

例：如果一個檔案的當前位置的文本如下

Love ,I Have

But ........

如果用

fgets(str1,4,file1);

則執行後str1="Lov"，讀取了4-1=3個字元，而如果用

fgets(str1,23,file1);

則執行str="Love ,I Have"，讀取了一行(不包括行尾的‘\n‘)。

8.fprintf()
按格式輸入到流，其原型是int fprintf(FILE *stream, const char *format[, argument, ...]);其用法和printf()相同，不過不是寫到控制台，而是寫到流罷了

例：fprintf(fp,"%2d%s",4,"Hahaha");

9.fscanf()
從流中按格式讀取，其原型是int fscanf(FILE *stream, const char *format[, address, ...]);其用法和scanf()相同，不過不是從控制台讀取，而是從流讀取罷了。

例：fscanf(fp,"%d%d" ,&x,&y);

10.feof()
檢測是否已到檔案尾，是返回真，否則返回0，其原型是int feof(FILE *stream);

例：if(feof(fp))printf("已到檔案尾");

11.ferror()
原型是int ferror(FILE *stream);返迴流最近的錯誤碼，可用clearerr()來清除它，clearerr()的原型是void clearerr(FILE *stream);

例：printf("%d",ferror(fp));

12.rewind()
把當前的讀寫位置回到檔案開始，原型是void rewind(FILE *stream);其實本函數相當於fseek(fp,0L,SEEK_SET);

例：rewind(fp);

13.remove()
刪除檔案，原型是int remove(const char *filename); 參數就是要刪除的檔案名稱，成功返回0。

例：remove("c:\\io.sys");

14.fread()
從流中讀指定個數的字元，原型是size_t fread(void *ptr, size_t size, size_t n, FILE *stream);參數ptr是儲存讀取的資料，void*的指標可用任何類型的指標來替換，如char*、int *等等來替換；size是每塊的位元組數；n是讀取的塊數，如果成功，返回實際讀取的塊數(不是位元組數)，本函數一般用於二進位模式開啟的檔案中。

例：

char x[4230];
FILE *file1=fopen("c:\\msdos.sys","r");

fread(x,200,12 ,file1);//共讀取200*12=2400個位元組

15.fwrite()
與fread對應，向流中寫指定的資料，原型是size_t fwrite(const void *ptr, size_t size, size_t n, FILE *stream);參數ptr是要寫入的資料指標，void*的指標可用任何類型的指標來替換，如char*、int *等等來替換；size是每塊的位元組數；n是要寫的塊數，如果成功，返回實際寫入的塊數(不是位元組數)，本函數一般用於二進位模式開啟的檔案中。

例：

char x[]="I Love You";
fwire(x, 6,12,fp);//寫入6*12=72位元組

將把"I Love"寫到流fp中12次，共72位元組

16.tmpfile()
其原型是FILE *tmpfile(void); 產生一個臨時檔案，以"w+b"的模式開啟，並返回這個臨時流的指標，如果失敗返回NULL。在程式結束時，這個檔案會被自動刪除。

例：FILE *fp=tmpfile();

17.tmpnam();
其原型為char *tmpnam(char *s); 產生一個唯一的檔案名稱，其實tmpfile()就調用了此函數，參數s用來儲存得到的檔案名稱，並返回這個指標，如果失敗，返回NULL。

例：tmpnam(str1);

二、直接I/O檔案操作
這是C提供的另一種檔案操作，它是通過直接存/取檔案來完成對檔案的處理，而上篇所說流式檔案操作是通過緩衝區來進行；流式檔案操作是圍繞一個FILE指 針來進行，而此類檔案操作是圍繞一個檔案的“控制代碼”來進行，什麼是控制代碼呢？它是一個整數，是系統用來標識一個檔案(在WINDOWS中，控制代碼的概念擴充到 所有裝置資源的標識)的唯一的記號。此類檔案操作常用的函數如下表，這些函數及其所用的一些符號在io.h和 fcntl.h中定義，在使用時要加入相應的標頭檔。

函數 說明 
open() 開啟一個檔案並返回它的控制代碼 
close() 關閉一個控制代碼 
lseek() 定位到檔案的指定位置 
read() 塊讀檔案 
write() 塊寫檔案 
eof() 測試檔案是否結束 
filelength() 取得檔案長度 
rename() 重新命名檔案 
chsize() 改變檔案長度

下面就對這些函數一一說明：

1.open()
開啟一個檔案並返回它的控制代碼，如果失敗，將返回一個小於0的值，原型是int open(const char *path, int access [, unsigned mode]); 參數path是要開啟的檔案名稱，access是開啟的模式，mode是可選項。表示檔案的屬性，主要用於UNIX系統中，在DOS/WINDOWS這個參 數沒有意義。其中檔案的開啟模式如下表。

符號 含義 符號 含義 符號 含義 
O_RDONLY 唯讀方式 O_WRONLY 唯寫方式 O_RDWR 讀/寫方式 
O_NDELAY 用於UNIX系統 O_APPEND 追加方式 O_CREAT 如果檔案不存在就建立 
O_TRUNC 把檔案長度截為0 O_EXCL 和O_CREAT連用，如果檔案存在返回錯誤 O_BINARY 二進位方式 
O_TEXT 文本方式

對於多個要求，可以用"|"運算子來串連，如O_APPEND|O_TEXT表示以文字模式和追加方式開啟檔案。

例：int handle=open("c:\\msdos.sys",O_BINARY|O_CREAT|O_WRITE)

2.close()
關閉一個控制代碼，原型是int close(int handle);如果成功返回0

例：close(handle)

3.lseek()
定位到指定的位置，原型是：long lseek(int handle, long offset, int fromwhere);參數offset是移動的量，fromwhere是移動的基準位置，取值和前面講的fseek()一樣，SEEK_SET：檔案首 部；SEEK_CUR：檔案當前位置；SEEK_END：檔案尾。此函數返回執行後檔案新的存取位置。

例：

lseek(handle,-1234L,SEEK_CUR);//把存取位置從當前位置向前移動1234個位元組。
x=lseek(hnd1,0L,SEEK_END);//把存取位置移動到檔案尾，x=檔案尾的位置即檔案長度

4.read()
從檔案讀取一塊，原型是int read(int handle, void *buf, unsigned len);參數buf儲存讀出的資料，len是讀取的位元組。函數返回實際讀出的位元組。

例：char x[200];read(hnd1,x,200);

5.write()
寫一塊資料到檔案中，原型是int write(int handle, void *buf, unsigned len);參數的含義同read()，返回實際寫入的位元組。

例：char x[]="I Love You";write(handle,x,strlen(x));

7.eof()
類似feof()，測試檔案是否結束，是返回1，否則返回0;原型是：int eof(int handle);

例：while(!eof(handle1)){……};

8.filelength()
返迴文件長度，原型是long filelength(int handle);相當於lseek(handle,0L,SEEK_END)

例：long x=filelength(handle);

9.rename()
重新命名檔案，原型是int rename(const char *oldname, const char *newname); 參數oldname是舊檔案名稱，newname是新檔案名稱。成功返回0

例：rename("c:\\config.sys","c:\\config.w40");

10.chsize();
改變檔案長度，原型是int chsize(int handle, long size);參數size表示檔案新的長度，成功返回0，否則返回-1，如果指定的長度小於檔案長度，則檔案被截短；如果指定的長度大於檔案長度，則在檔案後面補‘\0‘。

例：chsize(handle,0x12345);


-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

同流式檔案操作相同，這種也提供了Unicode字元操作的函數，如_wopen()等等，用於9X/NT下的寬字元編程，有興趣可自已查詢BCB的協助。

另外，此種操作還有lock(),unlock(),locking()等用於多使用者操作的函數，但在BCB中用得並不多，我就不介紹了，但如果要用C來寫CGI，這些就必要的常識了，如果你有這方面的要求，那就得自已好好看協助了。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

基於C++的檔案操作

在C++中，有一個stream這個類，所有的I/O都以這個“流”類為基礎的，包括我們要認識的檔案I/O，stream這個類有兩個重要的運算子：

1、插入器(<<)
向流輸出資料。比如說系統有一個預設的標準輸出資料流(cout)，一般情況下就是指的顯示器，所以，cout<<"Write Stdout"<<‘\n‘;就表示把字串"Write Stdout"和換行字元(‘\n‘)輸出到標準輸出資料流。

2、析取器(>>)
從流中輸入資料。比如說系統有一個預設的標準輸入資料流(cin)，一般情況下就是指的鍵盤，所以，cin>>x;就表示從標準輸入資料流中讀取一個指定類型(即變數x的類型)的資料。

在C++中，對檔案的操作是通過stream的子類fstream(file stream)來實現的，所以，要用這種方式操作檔案，就必須加入標頭檔fstream.h。下面就把此類的檔案操作過程一一道來。

一、開啟檔案
在fstream類中，有一個成員函數open()，就是用來開啟檔案的，其原型是：

void open(const char* filename,int openmode,int access);

參數：

filename：　　要開啟的檔案名稱 
mode：　　　　要開啟檔案的方式 
access：　　　開啟檔案的屬性
開啟檔案的方式在類ios(是所有流式I/O類的基類)中定義，常用的值如下：

ios::app：　　　以追加的方式開啟檔案 
ios::ate：　　　檔案開啟後定位到檔案尾，ios:app就包含有此屬性 
ios::binary： 　以二進位方式開啟檔案，預設的方式是文本方式。兩種方式的區別見前文 
ios::in：　　　 檔案以輸入方式開啟（檔案=>程式） 
ios::out：　　　檔案以輸出方式開啟 （程式=>檔案）
ios::nocreate： 不建立檔案，所以檔案不存在時開啟失敗　 
ios::noreplace：不覆蓋檔案，所以開啟檔案時如果檔案存在失敗 
ios::trunc：　　如果檔案存在，把檔案長度設為0 
可以用“或”把以上屬性串連起來，如ios::out|ios::binary

開啟檔案的屬性取值是：

0：普通檔案，開啟訪問 
1：唯讀檔案 
2：隱含檔案 
4：系統檔案 
可以用“或”或者“+”把以上屬性串連起來 ，如3或1|2就是以唯讀和隱含屬性開啟檔案。

例如：以二進位輸入方式開啟檔案c:\config.sys

fstream file1;
file1.open("c:\\config.sys",ios::binary|ios::in,0);

如果open函數只有檔案名稱一個參數，則是以讀/寫普通檔案開啟，即：

file1.open("c:\\config.sys");<=>file1.open("c:\\config.sys",ios::in|ios::out,0);

另外，fstream還有和open()一樣的建構函式，對於上例，在定義的時侯就可以開啟檔案了：

fstream file1("c:\\config.sys");

特別提出的是，fstream有兩個子類：ifstream(input file stream)和ofstream(outpu file stream)，ifstream預設以輸入方式開啟檔案（檔案=>程式），而ofstream預設以輸出方式開啟檔案。

ifstream file2("c:\\pdos.def");//以輸入方式開啟檔案
ofstream file3("c:\\x.123");//以輸出方式開啟檔案

所以，在實際應用中，根據需要的不同，選擇不同的類來定義：如果想以輸入方式開啟，就用ifstream來定義；如果想以輸出方式開啟，就用ofstream來定義；如果想以輸入/輸出方式來開啟，就用fstream來定義。

二、關閉檔案
開啟的檔案使用完成後一定要關閉，fstream提供了成員函數close()來完成此操作，如：file1.close();就把file1相連的檔案關閉。

三、讀寫檔案
讀寫檔案分為文字檔和二進位檔案的讀取，對於文字檔的讀取比較簡單，用插入器和析取器就可以了；而對於二進位的讀取就要複雜些，下要就詳細的介紹這兩種方式

1、文字檔的讀寫
文字檔的讀寫很簡單：用插入器(<<)向檔案輸出；用析取器(>>)從檔案輸入。假設file1是以輸入方式開啟，file2以輸出開啟。樣本如下：

file2<<"I Love You";//向檔案寫入字串"I Love You"
int i;
file1>>i;//從檔案輸入一個整數值。

這種方式還有一種簡單的格式化能力，比如可以指定輸出為16進位等等，具體的格式有以下一些

操縱符 功能 輸入/輸出 
dec 格式化為十進位數值資料 輸入和輸出 
endl 輸出一個分行符號並重新整理此流 輸出 
ends 輸出一個Null 字元 輸出 
hex 格式化為十六進位數值資料 輸入和輸出 
oct 格式化為八位元值資料 輸入和輸出 
setpxecision(int p) 設定浮點數的精度位元 輸出

比如要把123當作十六進位輸出：file1<<<123;要把3.1415926以5位精度輸出：file1<<<3.1415926。

2、二進位檔案的讀寫
①put()
put()函數向流寫入一個字元，其原型是ofstream &put(char ch)，使用也比較簡單，如file1.put(‘c‘);就是向流寫一個字元‘c‘。

②get()
get()函數比較靈活，有3種常用的重載形式：

一種就是和put()對應的形式：ifstream &get(char &ch);功能是從流中讀取一個字元，結果儲存在引用ch中，如果到檔案尾，返回Null 字元。如file2.get(x);表示從檔案中讀取一個字元，並把讀取的字元儲存在x中。

另一種重載形式的原型是： int get();這種形式是從流中返回一個字元，如果到達檔案尾，返回EOF，如x=file2.get();和上例功能是一樣的。

還有一種形式的原型是：ifstream &get(char *buf,int num,char delim=‘\n‘)；這種形式把字元讀入由 buf 指向的數組，直到讀入了 num 個字元或遇到了由 delim 指定的字元，如果沒使用 delim 這個參數，將使用預設值分行符號‘\n‘。例如：

file2.get(str1,127,‘A‘);//從檔案中讀取字元到字串str1，當遇到字元‘A‘或讀取了127個字元時終止。

③讀寫資料區塊
要讀寫位元據塊，使用成員函數read()和write()成員函數，它們原型如下：

read(unsigned char *buf,int num);
write(const unsigned char *buf,int num);

read()從檔案中讀取 num 個字元到 buf 指向的緩衝中，如果在還未讀入 num 個字元時就到了檔案尾，可以用成員函數 int gcount();來取得實際讀取的字元數；而 write() 從buf 指向的緩衝寫 num 個字元到檔案中，值得注意的是緩衝的類型是 unsigned char *，有時可能需要類型轉換。

例：

unsigned char str1[]="I Love You";
int n[5];
ifstream in("xxx.xxx");
ofstream out("yyy.yyy");
out.write(str1,strlen(str1));//把字串str1全部寫到yyy.yyy中
in.read((unsigned char*)n,sizeof(n));//從xxx.xxx中讀取指定個整數，注意類型轉換
in.close();out.close();

四、檢測EOF
成員函數eof()用來檢測是否到達檔案尾，如果到達檔案尾返回非0值，否則返回0。原型是int eof();

例：　　if(in.eof())ShowMessage("已經到達檔案尾！");

五、檔案定位
和C的檔案操作方式不同的是，C++ I/O系統管理兩個與一個檔案相聯絡的指標。一個是讀指標，它說明輸入操作在檔案中的位置；另一個是寫指標，它下次寫操作的位置。每次執行輸入或輸出時， 相應的指標自動變化。所以，C++的檔案定位分為讀位置和寫位置的定位，對應的成員函數是 seekg()和 seekp()，seekg()是設定讀位置，seekp是設定寫位置。它們最通用的形式如下：

istream &seekg(streamoff offset,seek_dir origin);
ostream &seekp(streamoff offset,seek_dir origin);

streamoff定義於 iostream.h 中，定義有位移量 offset 所能取得的最大值，seek_dir 表示移動的基準位置，是一個有以下值的枚舉：

ios::beg：　　檔案開頭 
ios::cur：　　檔案當前位置 
ios::end：　　檔案結尾 
這兩個函數一般用於二進位檔案，因為文字檔會因為系統對字元的解釋而可能與預想的值不同。

例：

file1.seekg(1234,ios::cur);//把檔案的讀指標從當前位置向後移1234個位元組
file2.seekp(1234,ios::beg);//把檔案的寫指標從檔案開頭向後移1234個位元組

c C++ IO