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C++ Primer 学习笔记_26_标准I/O库（续） --文件的输入与输出、字符串流

2015-11-06 12:14 821 查看


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：

[cpp]
view plaincopyprint?





//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';  

//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。

[cpp]
view plaincopyprint?





ifstream infile;  
ofstream outfile;  

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：

[cpp]
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infile.open(ifile.c_str());  
outfile.open(ofile.c_str());  

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！

[cpp]
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if (!infile)  
{  
    cerr << "Error: unable to open input file: "  
         << ifile << endl;  
    return -1;  
}  

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：

[cpp]
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ifstream infile("in");  
infile.close();  
infile.open("next");  

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：

[cpp]
view plaincopyprint?





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;  
}  

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。

[cpp]
view plaincopyprint?





//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);  
}  

//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);
}


[cpp]
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//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8.7
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();
}


[cpp]
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//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8.8
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;
}


[cpp]
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//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;  
    }  
}  

//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;
}
}


[cpp]
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//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;  
}  

//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：

[cpp]
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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);  

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。

[cpp]
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fstream InOut("file");  
//作用相同  
fstream InOut("file",fstream::in | fstream::out);  

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：

[cpp]
view plaincopyprint?





ofstream outFile;  
outFile.open("scratchpad",ofstream::out);  
outFile.close();  
outFile.open("precious",ofstream::app);  
outFile.close();  
outFile.open("out");  

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

[cpp]
view plaincopyprint?





ifstream &open_file(ifstream &in,const string &str)  
{  
    in.close();  
    in.clear();  
    in.open(str.c_str(),ifstream::in);  
    return in;  
}  

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。

[cpp]
view plaincopyprint?





//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;  
}  

//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;
}


[cpp]
view plaincopyprint?





//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;  
    }  
}  

//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

[cpp]
view plaincopyprint?





string line,word;  
while (getline(cin,line))  
{  
    istringstream stream(line);  
  
    while (stream >> word)  
    {  
        // do per-word ...  
    }  
}  

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。

[cpp]
view plaincopyprint?





// 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;  

// 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;


[cpp]
view plaincopyprint?





//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;  

//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。

[cpp]
view plaincopyprint?





//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;  

//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;


[cpp]
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//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);  
}  

//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);
}


[cpp]
view plaincopyprint?





//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();  
    }  
}  
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标签：  C++ 文件输入输出 字符串流string stream fstream
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