C++ Primer 学习笔记_26_基准I/O库（续） -文件的输入与输出、字符串流
标准I/O库
--文件的输入与输出、字符串流
一、文件的输入与输出
fstream头文件定义了三种支持文件IO的类型：ifstream,ofstream,fstream。这些类型都由相应的iostream类型派生而来，这样就意味着我们已经了解fstream的大部分内容了。特别是，可以使用IO操作符(<<和>>)在文件上实现格式化IO。
fstream类型还定义了两个自己的新操作– open和close，以及形参为要打开的文件名的构造函数。
1、需要读写文件时，则必须定义自己的对象，并将他们绑定在需要的文件上：
//定义并打开一对fstream对象
string ifile = "/home/xiaofang/c++primer/code/c++14/input";
string ofile = "/home/xiaofang/c++primer/code/c++14/output";
ifstream infile(ifile.c_str());
ofstream outfile(ofile.c_str());
string str;
while (infile >> str)
outfile << str << '\t';
为ifstream或ofstream对象提供文件名作为初始化式，就相当于打开了特定的文件。
ifstream infile; ofstream outfile;
定义infile为读文件流对象，定义outfile为写文件流对象。这两个流对象都没有捆绑具体的文件，在使用fstream对象之前，还必须使这些对象捆绑特定的要读写的文件：
infile.open(ifile.c_str()); outfile.open(ofile.c_str());
调用open成员函数将已存在的fstream对象与特定文件绑定。
2、检查文件打开是否成功
打开文件之后，通常需要检验文件打开是否成功，这是一个好习惯！
if (!infile)
{
cerr << "Error: unable to open input file: "
<< ifile << endl;
return -1;
}
3、将文件流对象与新文件重新绑定
如果要把fstream对象与另一个不同的文件关联，则必须先关闭（close）现在的文件，然后打开（open）另一个文件：
ifstream infile("in");
infile.close();
infile.open("next");
open函数会检查流是否已经打开，如果已经打开，则设置内部状态，以指出发生了错误。接下来使用流的任何尝试都会失败。
4、清除文件流状态
如果文件结束符或者其他错误，将设置流的内部状态，以便以后不允许再对该流做读写操作。而关闭流并不能改变流对象的内部状态。如果最后的读写操作失败了，则对象的状态将保持为错误模式，知道执行clear操作重新恢复流的状态为止。调用clear之后，就像重新创建了该对象一样。
如果打算重用已存在的流对象，那么while循环必须在每次循环时记得关闭（close）和清空（clear）文件流：
ifstream input;
vector<string>::const_iterator it = files.begin();
while (it != files.end())
{
input.open(it -> c_str());
if (!input)
break;
while (input >> s)
process(s);
input.close();
input.clear();
++it;
}
如果忽略clear调用，则循环只能读入第一文件。如果在关闭该流前没有调用clear清除流状态，接着在input上做的任何输入运算都会失败。
【小心地雷o(∩∩)o...】
如果需要重用文件流读写多个文件，必须在读另一个文件之前调用clear清除该流的状态。
//P254 习题8.6
std::istream &get(std::istream &in)
{
string ival;
while (in >> ival,!in.eof())
{
if (in.bad())
{
throw runtime_error("IO stream corrupted");
}
else if (in.fail())
{
std::cerr << "bad data,try again";
in.clear();
in.ignore(200,' ');
continue;
}
std::cout << ival << '\t';
}
std::cout << endl;
return in;
}
int main()
{
ifstream infile("/home/xiaofang/c++primer/code/c++14/input");
get(infile);
}
//习题8.7
ifstream input;
string str;
vector<string>::const_iterator iter = files.begin();
while (iter != files.end())
{
input.open(iter -> c_str());
if (!input)
{
cerr << "Open error,again!" << endl;
++ iter;
continue;
}
while (input >> str)
{
cout << str << endl;
}
++ iter;
input.close();
input.clear();
}
//习题8.8
string str;
vector<string>::const_iterator it = files.begin();
while (it != files.end())
{
ifstream infile(it -> c_str());
if (!infile)
{
cerr << "Open error,again!";
}
else
{
while (infile >> str)
cout << str << '\t';
}
cout << endl;
++it;
}
//习题8.9
int fileLineToVector(const string &path,vector<string> &strVec)
{
ifstream in(path.c_str());
string line;
while (getline(in,line))
{
strVec.push_back(line);
}
in.close();
if (in.eof())
return 2;
if (in.fail())
return 4;
if (in.bad())
return 1;
return 0;
}
int main()
{
string path("/home/xiaofang/c++primer/code/c++14/input");
vector<string> strVec;
fileLineToVector(path,strVec);
for (vector<string>::const_iterator iter = strVec.begin();iter != strVec.end(); ++iter)
{
cout << *iter << endl;
}
}
//8.10
int fileWordToVector(const string &path,vector<string> &strVec)
{
ifstream in(path.c_str());
string word;
while (in >> word)
{
strVec.push_back(word);
}
in.close();
if (in.eof())
return 2;
if (in.fail())
return 4;
if (in.bad())
return 1;
return 0;
}
5、文件模式
每个fstream类都定义了一组表示不同模式的值，用于指定流打开的不同模式。可用位操作符设置一个或多个模式。
|
in |
打开文件做读操作 |
|
out |
打开文件做写操作 |
|
app |
在每次写之前找到文件尾 |
|
ate |
打开文件后立即将文件定位在文件尾 |
|
trunc |
打开文件时清空已存在的文件流 |
|
binary |
以二进制模式进行 IO操作 |
out、trunc和app模式只能用于指定ofstream或fstream对象的关联工作；in模式只能用于指定ifstream或fstream对象的关联工作；所有的文件都可以用ate或binary模式打开，ate模式只在打开时有效！ate模式只在打开时有效：文件打开后将定位在文件结尾。以binary模式打开的流则将文件以字节序列的形式处理，而不解释流中的字符。
默认时,与ifstream流对象关联的文件将以in模式打开,该模式允许文件做读的操作:与ofstream关联的文件则以out模式打开,使文件可写。以out模式打开的文件会被清空:丢弃该文件存储的所有数据。
从效果来看,为ofstream对象指定 out模式等效于同时指定了out和 trunc模式。
对于ofstream打开的文件，要保存文件中已存在的数据，唯一方法是显示的指定app模式打开：
ofstream outfile("file1");
//与上一条语句作用相同
ofstream outfile("file1",ofstream::out | ofstream::trunc);
ofstream outfile_app("file2",ofstream::app);
6、对同一个文件做输入和输出运算
默认情况下，fstream对象以in和out模式同时打开。当文件同时以in和out打开时不清空，而如果打开fstream所关联的文件时，只使用out模式，而不指定in模式，则文件会被清空。如果以trunc模式打开，则无论是否指定in模式，文件同样会被清空。
fstream InOut("file");
//作用相同
fstream InOut("file",fstream::in | fstream::out);
7、模式是文件的属性而不是流的属性
每次打开文件都会设置模式：
ofstream outFile;
outFile.open("scratchpad",ofstream::out);
outFile.close();
outFile.open("precious",ofstream::app);
outFile.close();
outFile.open("out");
只要调用 open函数,就要设置文件模式,其模式的设置可以是显式的也可以是隐式的。如果没有指定文件模式,将使用默认值。
8、打开模式的有效组合
|
out |
打开文件做写操作,删除文件中已有的数据 |
|
out | trunc |
与 out模式相同 |
|
out | app |
打开文件做写操作,在文件尾写入 |
|
in |
打开文件做读操作 |
|
in | out |
打开文件做读、写操作,并定位于文件开头处 |
|
in | out | trunc |
打开文件做读、写操作,删除文件中已有的数据 |
上述所有打开模式组合还可以添加ate模式，对这些模式添加ate只会改变文件打开时的初始定位，在第一次读或写之前，将文件定位于文件末尾处。
9、一个示例程序
ifstream &open_file(ifstream &in,const string &str)
{
in.close();
in.clear();
in.open(str.c_str(),ifstream::in);
return in;
}
由于不确定流in的状态，因此首先调用close和clear将这个流设置为有效状。最后返回的in要么已经与指定文件绑定，要么处于错误状态。
//P256 习题8.13
ofstream &open_file_out(ofstream &out,const string &str)
{
out.close();
out.clear();
out.open(str.c_str(),ofstream::out | ofstream::app);
return out;
}
//习题8.14
ifstream &open_file_in(ifstream &in,const string &str)
{
in.close();
in.clear();
in.open(str.c_str(),ifstream::in);
return in;
}
ofstream &open_file_out(ofstream &out,const string &str)
{
out.close();
out.clear();
out.open(str.c_str(),ofstream::out | ofstream::app);
return out;
}
int main()
{
ifstream in;
ofstream out;
open_file_in(in,"/home/xiaofang/c++primer/code/c++14/input");
open_file_out(out,"/home/xiaofang/c++primer/code/c++14/output");
string str;
while (in >> str)
{
out << str << endl;
}
}
二、字符串流
sstream所定义的类用于读写存储在内存中的string对象。
标准库定义了三种类型的字符串流：
istringstream,由istream派生而来，提供读string的功能。
ostringstream,由ostream派生而来，提供写string的功能。
stringstream,由iostream派生而来，提供读写string功能。
要使用上述类，必须包含sstream头文件。
与fstream类型一样,上述类型由iostream类型派生而来,这意味着iostream上所有的操作适用于sstream中的类型。sstream类型除了继承的操作外,还各自定义了一个有string形参的构造函数,这个构造函数将string类型的实参复制给 stringstream对象。stringstream的读写操作实际上读对写的就是该对象中的 string对象。这些类还定义了名为str的成员,用来读取或设置stringstream对象所操纵的string值。
|
stringstream strm; |
创建自由的 stringstream对象 |
|
stringstream strm(s); |
创建存储 s的副本的stringstream对象，s是string类型的对象 |
|
strm.str(); |
返回 strm中存储的string类型对象 |
|
strm.str(s); |
将string类型的s复制给strm,返回void |
1、stringstream对象的使用
string line,word;
while (getline(cin,line))
{
istringstream stream(line);
while (stream >> word)
{
// do per-word ...
}
}
将一个istringstream对象与所读取的行绑定起来，这样只需使用普通的string输入操作符即可读出每行中的单词。
2、stringstream提供的转换和/或格式化
stringstream对象的一个常见用法是,需要在多种数据类型之间实现自动格式化时使用该类类型。或反之。sstream输入和输出操作可自动地把算术类型转化为相应的string表示形式,反过来也可以。
// 一个数值型数据集合, 要获取它们的 string 表 示形式
ostringstream format_massage;
int val1 = 512,val2 = 1024;
format_massage << "val1: " << val1 << '\n'
<< "val2: " << val2 << endl;
cout << format_massage.str() << endl;
//反过来
istringstream input_istring(format_massage.str());
int val3,val4;
string tmp;
input_istring >> tmp >> val3 >> tmp >> val4;
cout << val3 << endl;
cout << val4 << endl;
为了读取input_string，必须把该string对象分解为若干部分。为了得到它们,必须读取(和忽略)处于所需数据周围的标号。
一般情况下，使用输入操作符读string时，空白符将会忽略，于是，在读与format_message关联的string时，忽略其中的换行符。
//综合
stringstream massage;
int val1 = 512,val2 = 1024;
massage << "val1: " << val1 << '\n'
<< "val2: " << val2 << endl;
cout << massage.str() << endl;
int val3,val4;
string tmp;
massage >> tmp >> val3 >> tmp >> val4;
cout << val3 << endl;
cout << val4 << endl;
//P258 习题8.15
istream &get(istream &in)
{
string str;
while (in >> str,!in.eof())
{
if (in.bad())
{
throw runtime_error("IO stream corrupted");
}
else if (in.fail())
{
cerr << "bad data,try again" << endl;
in.clear();
in.ignore(200,' ');
continue;
}
cout << str << '\t';
}
cout << endl;
return in;
}
int main()
{
// freopen("input","r",stdin);
string line;
getline(cin,line);
line += ' ';
stringstream isstr(line);
get(isstr);
}
//习题8.16
int main()
{
ifstream infile("/home/xiaofang/c++primer/code/c++14/input");
vector<string> lineVec;
string line,word;
while (getline(infile,line))
{
lineVec.push_back(line);
}
for (vector<string>::const_iterator iter = lineVec.begin(); iter != lineVec.end(); ++iter)
{
istringstream isstream(*iter);
while (isstream >> word)
{
cout << word << '\t';
}
cout << endl;
}
stringstream isstream;
for (vector<string>::const_iterator iter = lineVec.begin(); iter != lineVec.end(); ++iter)
{
isstream.str(*iter);
while (isstream >> word)
{
cout << word << endl;
}
isstream.clear();
}
}
- 2楼u014596078昨天 23:49
- 笔记写得太好了！会不会一直更新下去啊
- Re: hanqing2804415894小时前
- 回复u014596078n如果不出现不可抗因素（比如出门被车撞。。。）就会一直更新下去吧
- 1楼ahtcddl1991昨天 21:52
- 很喜欢这个系列，学习了
- Re: hanqing280441589昨天 22:25
- 回复ahtcddl1991n谢谢您的支持，我会尽力做的更好的，o(∩∩)o...