我們之前已經了解過了C語言的文件操作，如果大家對著一塊不是很了解的話，可以點擊這里：

https://blog.csdn.net/qq_67693066/article/details/135588933?spm=1011.2415.3001.5331

我們來看看C++對于文件操作是怎么辦的：

ofstream

ofstream（Output File Stream）是 C++ 中用于寫入文件的類，屬于 fstream 庫。

文件創建

int main()
{std::ofstream file("myfile.txt");//檢查是否創建成功// 檢查是否創建成功if (!file) {std::cout << "文件創建失敗！";return 1;}std::cout << "文件創建成功！";return 0;
}

運行成功的話，可以在項目的路徑下看見新創建的文件：

文件寫入

ofstream的寫入直接用 << 就可以了：

int main()
{std::ofstream file("myfile.txt");if (file) {file << "姓名: 張三\n";     // 寫入字符串file << "年齡: " << 25 << "\n";  // 混合寫入file << "身高: " << 175.5 << "cm\n";}return 0;
}

ofstream 文件打開模式

ofstream 提供了多種文件打開模式，通過位掩碼（std::ios 中的枚舉）組合使用：

std::ios::out 寫入模式

std::ios::out，文件存在時會清空文件內容，文件不存在的話會創建新的文件，我們可以來試驗一下，我剛剛在前面的介紹中往文件中寫入了一些文字：
我們重新執行一次代碼：

int main()
{std::ofstream file("myfile.txt",std::ios::out); //默認模式return 0;
}

std::ios::app 追加模式

std::ios::app允許你在創建完文件之后，之后再次往文件當中追加內容：

int main()
{//std::ofstream file("myfile.txt",std::ios::out); //默認模式std::ofstream file("myfile.txt", std::ios::app);if (file){file << "I am wiriting\n";}return 0;
}

std::ios::trunc 截斷

如果文件已存在，清空文件內容（與 ios::out 默認行為相同）

int main()
{//std::ofstream file("myfile.txt",std::ios::out); //默認模式//std::ofstream file("myfile.txt", std::ios::app);std::ofstream file("myfile.txt", std::ios::trunc);return 0;
}

std::ios::binary 二進制

std::ios::binary 是 C++ 文件流的一個打開模式，用于以二進制形式讀寫文件，避免文本模式下的字符轉換：

適用場景：

• 讀寫非文本文件（如圖片、音頻、視頻、壓縮包等）。
• 精確控制文件內容，避免文本模式下的自動轉換。

int main()
{// 以二進制模式寫入文件（如果文件存在，會被覆蓋）std::ofstream file("data.bin", std::ios::binary | std::ios::out);if (!file) {std::cerr << "Failed to open file!" << std::endl;return 1;}int num = 12345;double pi = 3.14159;char str[] = "Hello Binary!";// 直接寫入二進制數據file.write(reinterpret_cast<const char*>(&num), sizeof(num));file.write(reinterpret_cast<const char*>(&pi), sizeof(pi));file.write(str, sizeof(str)); // 包括 '\0' 結束符file.close();std::cout << "Binary data written to data.bin" << std::endl;}

std::ios::ate at the end模式

std::ios::ate 創建之后文件指針的位置就會放在最后，并且可以通過seekp來移動文件指針位置，重新輸入內容：

int main()
{std::ofstream file("myfile.txt", std::ios::ate);file << "I am writing " << endl;file.seekp(3);file << "This is a another setence " << endl;return 0;
}

ifstream

std::ifstream 是 C++ 標準庫中專門用于從文件讀取數據的輸入流類，繼承自 std::istream。它是文件操作三大類之一（另外兩個是 ofstream 和 fstream）。

std::ios::in 讀取模式（默認）

std::ios::in 以讀取模式打開，文件必須存在，否則會失敗：

#include<fstream>int main()
{std::ofstream file1("myfile.txt", std::ios::ate);file1 << "I am writing " << endl;file1.seekp(3);file1 << "This is a another setence " << endl;std::ifstream file2("myfile.txt", std::ios::in);//獲取文件大小file2.seekg(0, std::ios::end);std::streampos fileSize = file2.tellg();file2.seekg(0);std::cout << "文件大小: " << fileSize << " 字節" << std::endl;char* buffer = new char[1024*1024]; file2.read(buffer, fileSize);buffer[fileSize] = '\0'; // 添加終止符printf("%s\n", buffer);return 0;
}

std::ios::binary

• 作用：以二進制模式打開文件
• 特點：
  • 避免文本模式下的字符轉換（如換行符轉換）
  • 適合讀取非文本文件（如圖片、視頻等）
• 示例：

  std::ifstream binFile("image.jpg", std::ios::binary);
  

模式組合

可以組合多個模式使用，使用按位或運算符 |：

常見組合

1. 普通文本讀取：

   std::ifstream textFile("text.txt", std::ios::in);
   

2. 二進制讀取：

   std::ifstream binFile("data.bin", std::ios::in | std::ios::binary);
   

3. 從文件末尾開始讀取：

   std::ifstream file("log.txt", std::ios::in | std::ios::ate);
   

特殊模式說明

std::ios::ate (At End)

• 作用：打開文件后立即定位到文件末尾
• 特點：
  • 可以先用 tellg() 獲取文件大小
  • 之后可以用 seekg() 移動到任意位置讀取
• 示例：

  std::ifstream file("data.txt", std::ios::in | std::ios::ate);
  if (file.is_open()) {std::streampos size = file.tellg(); // 獲取文件大小file.seekg(0); // 回到文件開頭開始讀取// ...讀取操作...
  }
  

重要注意事項

1. 文件不存在：

   • 如果文件不存在且只使用 std::ios::in，打開會失敗
   • 檢查是否成功打開：

     if (!file.is_open()) {// 處理錯誤
     }
     

2. 模式兼容性：

   • ifstream 不支持寫入模式（如 std::ios::out）
   • 如果需要寫入，應使用 fstream

3. 二進制模式：

   • 在Windows平臺上，文本模式會自動轉換 \r\n 為 \n
   • 二進制模式保持原始字節不變

4. 默認行為：

   • 如果不指定任何模式，默認是 std::ios::in
   • 如果不指定二進制模式，默認是文本模式

完整示例

#include <fstream>
#include <iostream>int main() {// 以二進制模式打開文件并從末尾開始std::ifstream file("data.dat", std::ios::in | std::ios::binary | std::ios::ate);if (!file.is_open()) {std::cerr << "無法打開文件" << std::endl;return 1;}// 獲取文件大小std::streampos fileSize = file.tellg();std::cout << "文件大小: " << fileSize << " 字節" << std::endl;// 回到文件開頭file.seekg(0, std::ios::beg);// 讀取文件內容char* buffer = new char[fileSize];file.read(buffer, fileSize);// 處理數據...delete[] buffer;file.close();return 0;
}

模式總結表

模式標志	描述	適用場景
std::ios::in	讀取模式（默認）	普通文本文件讀取
std::ios::binary	二進制模式	非文本文件讀取
std::ios::ate	打開后定位到文件末尾	需要先獲取文件大小的場景

fstream

fstream其實是ofstream和ifstream的結合：

C++ fstream 文件流詳解

fstream 是 C++ 標準庫中用于文件輸入輸出的流類，它結合了 ifstream（輸入）和 ofstream（輸出）的功能，允許對文件進行讀寫操作。

基本用法

1. 頭文件

#include <fstream>

2. 打開文件

std::fstream file;
file.open("example.txt", std::ios::in | std::ios::out);

或者直接初始化：

std::fstream file("example.txt", std::ios::in | std::ios::out);

3. 檢查文件是否成功打開

if (!file.is_open()) {std::cerr << "無法打開文件" << std::endl;return 1;
}

文件打開模式

fstream 支持多種打開模式，可以用位或運算符 | 組合：

模式標志	描述
std::ios::in	讀取模式（文件必須存在）
std::ios::out	寫入模式（創建或覆蓋文件）
std::ios::app	追加模式（所有寫入在文件末尾）
std::ios::ate	打開后定位到文件末尾
std::ios::binary	二進制模式（避免字符轉換）
std::ios::trunc	如果文件存在，先清空內容

讀寫操作

寫入文件

file << "寫入一行文本\n";
file << "數字: " << 42 << std::endl;

讀取文件

std::string line;
while (std::getline(file, line)) {std::cout << line << std::endl;
}

二進制讀寫

// 寫入二進制數據
int data = 12345;
file.write(reinterpret_cast<char*>(&data), sizeof(data));// 讀取二進制數據
int readData;
file.read(reinterpret_cast<char*>(&readData), sizeof(readData));

文件指針控制

獲取當前位置

std::streampos pos = file.tellg();  // 獲取讀取位置
pos = file.tellp();                 // 獲取寫入位置

移動指針

file.seekg(0, std::ios::beg);  // 將讀取指針移動到文件開頭
file.seekp(10, std::ios::cur); // 將寫入指針從當前位置移動10字節

完整示例

#include <fstream>
#include <iostream>
#include <string>int main() {// 打開文件用于讀寫（不存在則創建）std::fstream file("data.txt", std::ios::in | std::ios::out | std::ios::trunc);if (!file.is_open()) {std::cerr << "無法打開文件" << std::endl;return 1;}// 寫入數據file << "第一行\n";file << "第二行\n";file << 123 << " " << 3.14 << std::endl;// 回到文件開頭讀取file.seekg(0);std::string line;while (std::getline(file, line)) {std::cout << "讀取到: " << line << std::endl;}file.close();return 0;
}

注意事項

1. 模式組合：fstream 沒有默認模式，必須顯式指定 in 或 out
2. 文件存在性：使用 in 模式時文件必須存在
3. 二進制模式：處理非文本文件時應使用 binary 模式
4. 指針同步：讀寫切換時需要調用 seekg() 或 seekp()
5. 內存管理：使用 write() 寫入二進制數據時要注意數據對齊

fstream 提供了靈活的文件操作能力，適合需要同時讀寫文件的場景。對于簡單的只讀或只寫操作，可以考慮使用 ifstream 或 ofstream。

文件流的成員函數

在 C++ 中，文件流相關的類（如 ifstream, ofstream, fstream）提供了許多成員函數來操作文件。以下是常見的文件流成員函數分類說明：

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1. 打開/關閉文件

• open()
  打開文件，與流關聯。

  void open(const char* filename, ios_base::openmode mode = ios_base::in | ios_base::out);
  

  • filename：文件路徑
  • mode：打開模式（如 ios::in, ios::out, ios::binary, ios::app 等）。

• close()
  關閉文件，釋放資源。

  void close();
  

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2. 狀態檢查

• is_open()
  檢查文件是否成功打開。

  bool is_open() const;
  

• good() / eof() / fail() / bad()
  檢查流狀態：

  • good()：操作是否正常（無錯誤）。
  • eof()：是否到達文件末尾（End-of-File）。
  • fail()：操作是否失敗（可恢復錯誤，如類型不匹配）。
  • bad()：是否發生嚴重錯誤（如文件損壞）。

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3. 讀寫操作

基本讀寫

• >> (提取運算符)
  從文件讀取數據（格式化輸入）。

  ifstream file("input.txt");
  int value;
  file >> value; // 讀取一個整數
  

• << (插入運算符)
  向文件寫入數據（格式化輸出）。

  ofstream file("output.txt");
  file << "Hello, World!" << endl;
  

二進制讀寫

• read()
  從文件讀取二進制數據。

  istream& read(char* buffer, streamsize size);
  

  • buffer：存儲數據的緩沖區。
  • size：要讀取的字節數。

• write()
  向文件寫入二進制數據。

  ostream& write(const char* buffer, streamsize size);
  

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4. 文件指針操作

• tellg() / tellp()
  獲取當前讀寫位置：

  • tellg()：返回輸入流（讀）的指針位置（ifstream）。
  • tellp()：返回輸出流（寫）的指針位置（ofstream）。

• seekg() / seekp()
  移動文件指針：

  istream& seekg(streampos pos); // 移動到絕對位置
  istream& seekg(streamoff offset, ios_base::seekdir dir); // 相對位置移動
  

  • pos：絕對位置。
  • offset：偏移量。
  • dir：基準位置（ios::beg 開頭，ios::cur 當前位置，ios::end 結尾）。

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5. 其他功能

• flush()
  強制刷新輸出緩沖區（立即寫入文件）。

  ostream& flush();
  

• peek()
  查看下一個字符但不移動指針。

  int peek();
  

• get() / getline()
  讀取字符或一行：

  int get(); // 讀取單個字符
  istream& getline(char* buffer, streamsize size); // 讀取一行
  

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示例代碼

#include <fstream>
#include <iostream>
using namespace std;int main() {// 寫入文件ofstream out("test.txt");if (out.is_open()) {out << "Line 1\nLine 2" << endl;out.close();}// 讀取文件ifstream in("test.txt");if (in.is_open()) {string line;while (getline(in, line)) {cout << line << endl;}in.close();}return 0;
}

---

注意事項

1. 模式標志：
   • ios::in（讀）、ios::out（寫）、ios::binary（二進制）、ios::app（追加）等可組合使用。
2. 錯誤處理：
   始終檢查 is_open() 或 good() 避免未定義行為。
3. 資源釋放：
   顯式調用 close() 或依賴析構函數自動關閉。

根據需求選擇合適的函數組合即可高效操作文件！

流式文件操作和一般的文件操作函數區別

在 C++ 中，流式文件操作（基于 fstream/ifstream/ofstream）和 一般文件操作函數（基于 C 語言的 FILE* 或系統 API）是兩種不同的文件處理方式，它們在設計理念、使用方式和適用場景上有顯著區別。以下是詳細對比：

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1. 設計理念

特性	流式文件操作 (fstream 等)	一般文件操作函數 (fopen/read/Write 等)
封裝層次	高級封裝，面向對象（基于 std::iostream 類體系）	低級封裝，面向過程（函數調用）
數據視角	將文件視為連續的字符流或對象序列	將文件視為字節塊或二進制數據
緩沖區管理	自動緩沖（默認），支持手動刷新 (flush)	需手動管理緩沖區（如 setvbuf）
錯誤處理	通過流狀態標志（good(), fail()）或異常機制	通過返回值（如 NULL 或 -1）和全局 errno

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2. 使用方式對比

（1）打開文件

• 流式操作：

  #include <fstream>
  std::ifstream fin("input.txt", std::ios::binary); // 二進制模式
  std::ofstream fout("output.txt");
  

• 一般函數：

  #include <cstdio>
  FILE* fin = fopen("input.txt", "rb");  // C 風格
  int fd = open("input.txt", O_RDONLY);  // POSIX API
  

（2）讀寫數據

• 流式操作（類型安全）：

  int num;
  fin >> num;                  // 格式化讀取（文本）
  fout << "Hello" << std::endl; // 格式化寫入fin.read(buffer, size);       // 二進制讀取
  fout.write(buffer, size);     // 二進制寫入
  

• 一般函數（直接操作字節）：

  fscanf(fin, "%d", &num);     // C 格式化讀取
  fprintf(fout, "Hello\n");fread(buffer, 1, size, fin); // C 二進制讀取
  write(fd, buffer, size);     // POSIX 寫入
  

（3）關閉文件

• 流式操作（自動析構）：

  fin.close(); // 可省略，析構時自動調用
  

• 一般函數（需顯式關閉）：

  fclose(fin); // C 風格
  close(fd);   // POSIX
  

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3. 核心區別

對比項	流式文件操作	一般文件操作函數
類型安全	? 支持運算符重載（<</>>），避免類型錯誤	? 需手動匹配格式字符串（如 %d vs %f）
性能	?? 默認有緩沖，適合高頻小數據量操作	?? 無緩沖時更快，適合大塊二進制數據
靈活性	? 高級封裝，底層控制受限（如精確指針移動）	? 直接操作文件描述符/指針，控制更精細
跨平臺性	? 標準 C++ 實現，跨平臺一致	?? C 庫跨平臺，但系統 API（如 open）需適配
異常支持	? 可通過 exceptions() 啟用異常	? 僅通過返回值/errno 處理錯誤

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4. 適用場景

優先使用流式操作的情況

• 需要 類型安全 的文本讀寫（如配置文件、日志）。
• 代碼已基于 C++ 標準庫，希望保持風格統一。
• 簡單的逐行或格式化數據處理（如 getline 讀取 CSV）。

優先使用一般函數的情況

• 需要 高性能二進制操作（如大文件拷貝、網絡數據傳輸）。
• 依賴 系統特定功能（如文件鎖、內存映射）。
• 遺留項目或與 C 語言交互的代碼。

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5. 代碼示例對比

示例 1：復制文本文件

• 流式操作：

  std::ifstream src("source.txt");
  std::ofstream dst("dest.txt");
  dst << src.rdbuf(); // 一行完成拷貝
  

• 一般函數：

  FILE* src = fopen("source.txt", "r");
  FILE* dst = fopen("dest.txt", "w");
  char buffer[4096];
  while (size_t len = fread(buffer, 1, sizeof(buffer), src)) {fwrite(buffer, 1, len, dst);
  }
  fclose(src); fclose(dst);
  

示例 2：讀取二進制數據

• 流式操作：

  std::ifstream file("data.bin", std::ios::binary);
  int value;
  file.read(reinterpret_cast<char*>(&value), sizeof(value));
  

• 一般函數：

  FILE* file = fopen("data.bin", "rb");
  int value;
  fread(&value, sizeof(value), 1, file);
  

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總結

• 流式操作：適合 高層抽象、類型安全 的場景，代碼簡潔但靈活性較低。
• 一般函數：適合 底層控制、高性能二進制處理，但需手動管理資源。

根據項目需求選擇合適的方式，現代 C++ 項目推薦優先使用 <fstream>，除非有明確的性能或控制需求。