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Day5-2 文件IO（2025.03.24）

1. 缓冲区与刷新

在C++的标准输入输出流 (iostream) 中，I/O 操作通常会涉及缓冲区，以提高效率。默认情况下，cout 采用缓冲模式，输出内容会暂存到缓冲区，只有在缓冲区满了或遇到某些特殊情况（如换行）时，数据才会被刷新到屏幕。

1.1 常见的缓冲刷新方式

方法	作用	例子
cout << endl;	输出换行并刷新缓冲区	cout << "Hello" << endl;
cout << flush;	只刷新缓冲区，但不换行	cout << "Hello" << flush;
cout << ends;	在缓冲区加入一个空字符（\0），但不会刷新	cout << "Hello" << ends;

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>using namespace std;void test()
{for (size_t i = 0; i < 1024; i++){cout << "a";}cout << 'b' << endl; // 刷新缓冲区并换行cout << "c" << flush; // 只刷新，不换行cout << "d" << ends;  // 只插入空字符，不刷新this_thread::sleep_for(chrono::seconds(5));
}int main()
{test();return 0;
}

2. 文件读写操作

C++标准库提供了 <fstream> 头文件，其中包含三个主要的文件流类：

类名	作用
ifstream	读文件（input file stream）
ofstream	写文件（output file stream）
fstream	读写文件（file stream）

2.1 读取文件

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>using namespace std;void readFile()
{ifstream ifs("test.txt"); // 打开文件if (!ifs.is_open()){cerr << "文件打开失败" << endl;return;}string line;while (getline(ifs, line)){cout << line << endl;}ifs.close(); // 关闭文件
}int main()
{readFile();return 0;
}

2.2 写入文件

void writeFile()
{ofstream ofs("output.txt");if (!ofs){cerr << "文件打开失败" << endl;return;}ofs << "Hello, world!" << endl;ofs.close();
}

2.3 追加模式写入

使用 ios::app 选项可以在文件末尾追加内容，而不会覆盖原有数据。

void appendToFile()
{ofstream ofs("log.txt", ios::app);if (!ofs){cerr << "文件打开失败" << endl;return;}ofs << "新日志记录" << endl;ofs.close();
}

2.3 完整代码

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <vector>using namespace std;void test()
{ifstream ifs("test.txt");if (!ifs.good()){cout << "文件打开失败" << endl;return;}//文件流读文件//对于文件输入流而言，默认以空格作为分隔符string line;while (ifs >> line)//cin >> line{cout << line << endl;}
}void test2()
{ifstream ifs("test.txt");if (!ifs.good()){cout << "文件打开失败" << endl;return;}//文件流读文件//对于文件输入流而言，默认以空格作为分隔符string line;while (getline(ifs,line)){cout << line << endl;}
}//打印前几行的内容
void test3()
{ifstream ifs("test.txt");if (!ifs.good()){cout << "文件打开失败" << endl;return;}//文件流读文件//对于文件输入流而言，默认以空格作为分隔符string line;int lineNum = 0;while (getline(ifs, line)){cout << line << endl;lineNum++;if (lineNum == 5){break;}}
}//打印指定行的内容
void test4()
{string fileName = "test.txt";ifstream ifs(fileName);if (!ifs.good()){cout << "文件打开失败" << endl;return;}//文件流读文件//对于文件输入流而言，默认以空格作为分隔符string line[120];size_t lineNum = 0;vector<string> vec;while (getline(ifs, line[lineNum])){++lineNum;}cout << "line[22] = " << line[22] << endl;
}void test5()
{string fileName = "test.txt";ifstream ifs(fileName);if (!ifs.good()){cout << "文件打开失败" << endl;return;}//文件流读文件//对于文件输入流而言，默认以空格作为分隔符string line;vector<string> vec;while (getline(ifs, line)){vec.push_back(line);}cout << "vec[22] = " << vec[22] << endl;
}void test6()
{ifstream ifs("test.txt");if (!ifs.good()){cerr << "ifstream is not good!" << endl;return;}ofstream ofs("wd.txt");if (!ofs.good()){cerr << "ofstream is not good!" << endl;ifs.close();//在程序异常退出时，关闭前面的ifsreturn;}string line;while (getline(ifs, line)){ofs << line << endl;}ifs.close();ofs.close();
}void test7()
{//对于文件的输出输出流而言，当文件不存在的时候就打开失败fstream fs("wenchang.txt");if (!fs.good()){cerr << "fstream is not good!" << endl;return;}//业务逻辑//通过键盘输入数据,使用fs进行读文件，随后输出到屏幕int number = 0;cout << "请输入5次数字： " << endl;for (size_t idx = 0; idx != 5; ++idx){cin >> number;fs << number << " ";}size_t len = fs.tellp();cout << "len= " << len << endl;fs.seekp(0);len = fs.tellp();cout << "len= " << len << endl;for (size_t idx = 0; idx != 5; ++idx){cout << "fs.failbit = " << fs.fail() << endl<< "fs.eofbit = " << fs.eof() << endl<< "fs.goodbit = " << fs.good() << endl;fs >> number;cout << number << " ";}cout << endl;fs.close();
}//追加模式
void test8()
{ifstream ifs("test.txt", std::ios::in | std::ios::ate);if (!ifs.good()){cerr << "ifstream is not good!" << endl;return;}cout << "ifs.tellg() = " << ifs.tellg() << endl;ifs.close();
}void test9()
{ofstream ofs("wenchang.txt",std::ios::out | std::ios::app);if (!ofs.good()){cerr << "ofstream is not good!" << endl;return;}cout << "ofs.tellg() = " << ofs.tellp() << endl;ofs.close();
}int main(int argc, char* argv[])
{	//test();//test5(); //读取文件内容到vector容器中test9();return 0;
}

3. 文件定位操作

文件流支持 seekg()（get）和 seekp()（put）来定位文件指针。

void filePositioning()
{fstream fs("test.txt", ios::in | ios::out);if (!fs){cerr << "文件打开失败" << endl;return;}fs.seekg(0, ios::end); // 移动到文件末尾cout << "文件大小: " << fs.tellg() << " 字节" << endl;fs.close();
}

4. 字符串IO

C++ 提供了 stringstream 以便在字符串中进行 I/O 操作。

#include <sstream>void stringStreamDemo()
{stringstream ss;int num = 42;ss << "数字: " << num;string output = ss.str();cout << output << endl;
}

5. 配置文件解析示例

void readConfig(const string& filename)
{ifstream ifs(filename);if (!ifs){cerr << "打开文件失败: " << filename << endl;return;}string line;while (getline(ifs, line)){istringstream iss(line);string key, value;iss >> key >> value;cout << key << " -> " << value << endl;}ifs.close();
}

6. 完整代码

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <fstream> // 添加此行以包含 ifstream 的定义using namespace std;
using std::ostringstream;
using std::istringstream;
using std::stringstream;string int2string(int value)
{ostringstream oss;//中转oss << value;return oss.str();//获取底层的字符串
}void  test()
{int number = 10;string s1 = int2string(number);cout << "s1 = " << s1 << endl;
}void test2()
{int number1 = 10;int number2 = 20;stringstream ss;ss << "number1 = " << number1<< "number2 = " << number2;string s1 = ss.str();cout << "s1 =" <<  s1 << endl;string key;string value;while (ss >> key >> value){cout << key << "--->" << value << endl;}}void readConfig(const string& filename)
{ifstream ifs(filename);if (!ifs){cerr << "open" << filename << "error!" << endl;return;}string line;while (getline(ifs, line)){istringstream iss(line);string key, value;iss >> key >> value;cout << key << "  " << value << endl;}ifs.close();
}void test3()
{readConfig("my.conf");
}int main()
{test3();return 0;
}

7. 二进制文件操作

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;struct Data {int id;double value;
};// 写入二进制文件
void writeBinaryFile(const string &filename)
{ofstream ofs(filename, ios::binary);if (!ofs){cerr << "文件打开失败!" << endl;return;}Data d = {1, 3.14};ofs.write(reinterpret_cast<const char *>(&d), sizeof(d));ofs.close();
}// 读取二进制文件
void readBinaryFile(const string &filename)
{ifstream ifs(filename, ios::binary);if (!ifs){cerr << "文件打开失败!" << endl;return;}Data d;ifs.read(reinterpret_cast<char *>(&d), sizeof(d));cout << "id: " << d.id << ", value: " << d.value << endl;ifs.close();
}int main()
{string filename = "data.bin";writeBinaryFile(filename);readBinaryFile(filename);return 0;
}

总结

1. 文本文件
   • ifstream 读取文件，ofstream 写入文件，fstream 读写文件。
   • seekg() 和 seekp() 控制文件指针。
   • stringstream 适用于字符串的 I/O 操作。
   • ios::app 可用于追加模式写入文件。
2. 二进制文件
   • 读写方式：ifstream、ofstream 需使用 ios::binary 模式
   • 读取方式：read() 和 write()
   • 适用于存储结构化数据，如 struct 类型的存储和读取。