C++ I/O 读写加强

I/O的概念和流类库的结构

程序的输入指的是从输入文件将数据传送给程序,程序的输出指的是从程序将数据传送给文件

C++输入输出包含以下三个方面的内容:

对系统指定的标准设备的输入和输出.就是从键盘输入数据,输入到显示器屏幕.这种输入称为标准的输入输出,简称标准I/O.

以外存磁盘文件为对象进行输入和输出,即从磁盘文件输入数据,数据输出到磁盘文件.以外存文件为对象的输入输出称为文件的输入输出,简称文件I/O.

对内存中指定的空间进行输入和输出.通常指定一个字符数组作为存储空间(实际上可以利用该空间存储任何信息).这种输入输出称为字符串输入输出,简称I/O串.

c++的I/O对c的发展----类型安全和可扩展性.

在C语言中,用printf 和scanf进行输入输出,往往不能保证所输入输出的数据时可靠安全的.在c++的输入输出中,编译系统对数据类型进行了严格的检查,凡是类型不正确的数据都不能通过编译.因此c++的I/O操作是安全的.C++的I/O操作是可以扩展的,不仅可以用来输入输出标准类型的数据,也可以用于用户自定义类型的数据.

C++通过I/O类库实现丰富的I/O功能,这样使C++的输入输出明显的优于C语言中的printf 和scanf,但是也为之付出了代价,C++的I/O系统变得比较复杂,要掌握许多细节

C++编译系统提供了用于输入输出的iostream类库,iostream这个单词是由三个部分组成的

格式化I/O

例子

#include 
#include 
//格式化I/O
using namespace std;
int main (void) {
        //格式化的写
	ofstream ofs ("format.txt");    //相当与c中的w，新加的内容会覆盖原有内容，打开这个文件，打开失败，ofs为false，成功为true
	if (! ofs) {
		perror ("打开文件失败");
		return -1;
	}
	ofs << 1234 << ' ' << 56.78 << ' ' << "tarena"
		<< '
';     //将这写写入到文件里
	ofs.close ();    //关闭文件，如果不写也可以，结束后，调用ofstream析构函数会关闭掉
	
        ofs.open ("format.txt", ios::app);    //相当于c中的以a方式打开，可以在文件中追加，不会覆盖原有的内容
	if (! ofs) {
		perror ("打开文件失败");
		return -1;
	}
	ofs << "append_a_line
";
	ofs.close ();

        //格式化的读
	ifstream ifs ("format.txt");    //要求文件必须存在，否则报错
	if (! ifs) {
		perror ("打开文件失败");
		return -1;
	}
	int i;
	double d;
	string s1, s2;
	ifs >> i >> d >> s1 >> s2;    //读取文件中的内容到程序中。
	cout << i << ' ' << d << ' ' << s1 << ' '
		<< s2 << endl;
	ifs.close ();     //关闭文件
	return 0;
}

非格式化I/O

例子

#include 
#include 
//非格式化I/O
using namespace std;
int main (void) {
	ofstream ofs ("putget.txt");         //定义一个ofstream类
	if (! ofs) {
		perror ("打开文件失败");
		return -1;
	}
	for (char c = ' '; c <= '~'; ++c)    //前加加返回的是一个引用，效率高，后加加返回的是拷贝，要进行一次拷贝，所以效率低。
		if (! ofs.put (c)) {      //ofs.put成功返回true，否则false。向文件中写入。
			perror ("写入文件失败");
			return -1;
		}
	ofs.close ();

	ifstream ifs ("putget.txt");
	if (! ifs) {
		perror ("打开文件失败");
		return -1;
	}
	char c;
	while ((c = ifs.get ()) != EOF)     //读如字符，直到返回EOF（表示读取完毕）。
		cout << c;
	cout << endl;
	if (! ifs.eof ()) {       //或者if(ifs.error())都可以判断是否出错
		perror ("读取文件失败");
		return -1;
	}
	ifs.close ();
	return 0;
}

随机I/O

例子

#include 
#include 
//随机I/O
using namespace std;
int main (void) {
	fstream fs ("seek.txt", ios::in | ios::out);      //即可读也可写,相当于c中的r+，要求文件必须存在。
	if (! fs) {
		perror ("打开文件失败");      //打印错误信息。最近的一次错误的原因。
		return -1;
	}
	fs << "0123456789";  //向文件里输入。
	cout << fs.tellp () << endl;    //获取写指针的位置，在下一个接受数据的位置，最后一个9所在的位置是9，所以写的位置为10
	cout << fs.tellg () << endl;    //获取读指针的位置，虽然没有读，但是会随着写指针一起走
 
        //seekp()与seekg()函数分别有两个参数，第一个是偏移量，正负代表前后方向，第二个是从哪个位置开始
	fs.seekp (-3, ios::cur);   //调整写指针的位置，表示从当前位置往文件头移动三个字符
	fs << "XYZ";    //覆盖789
	fs.seekg (4, ios::beg);    //调整读指针的位置，表示从文件头开始偏移四个位置
	int i;
	fs >> i;      //从4开始读，读到6，后面是xyz所以不读，结束。
	cout << i << endl;
	cout << fs.tellg () << endl;   //7
	cout << fs.tellp () << endl;   //7
	
        fs.seekg (-6, ios::end);     //从文件尾开始向文件头偏移6个位置
	fs << "ABC";
	fs.close ();
	return 0;
}

二进制I/O

例子：加密文件（异或机制）

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
#define BUFSIZE (1024*10)
int _xor (const char* src, const char* dst,
unsigned char key) { //源文件，目标文件，密钥
ifstream ifs (src, ios::binary); //以二进制方式读
if (! ifs) {
perror ("打开源文件失败");
return -1;
}
ofstream ofs (dst, ios::binary);
if (! ofs) {
perror ("打开目标文件失败");
return -1;
}

char* buf = NULL; //创建缓冲区
try {
buf = new char[BUFSIZE];
}
catch (bad_alloc& ex) { //bad_alloc是标准库里的
cout << ex.what () << endl;
return -1;
}
while (ifs.read (buf, BUFSIZE)) { //缓冲区的地址，和大小
for (size_t i = 0; i < BUFSIZE; ++i)
buf[i] ^= key; //将每一个字符都与key异或
if (! ofs.write (buf, BUFSIZE)) { //以二进制方式写进去，缓冲区地址，和希望写的大小
perror ("写入文件失败");
return -1;
}
}
if (! ifs.eof ()) { //判断是否正常
perror ("读取文件失败");
return -1;
}

for (size_t i = 0; i < ifs.gcount (); ++i) //gcount函数返回剩下的大小
buf[i] ^= key; //将缓冲区中的剩下的也与key异或
if (! ofs.write (buf, ifs.gcount ())) {
perror ("写入文件失败");
return -1;
}
delete[] buf; //释放缓冲区
ofs.close (); //关闭文件
ifs.close (); //关闭文件
return 0;
}
int enc (const char* plain, const char* cipher) {
srand (time (NULL));
unsigned char key = rand () % 256; //0到256sui随机数
if (_xor (plain, cipher, key) == -1) //为-1则失败
return -1;
cout << "密钥：" << (unsigned int)key << endl; //告诉密钥是什么。转换为数的形式
return 0;
}
int dec (const char* cipher, const char* plain,
unsigned char key) {
return _xor (cipher, plain, key);
}
int main (int argc, char* argv[]) {
if (argc < 3) {
cerr << "用法：" << argv[0]
<< " <明文文件> <密文文件>" << endl;
cerr << "用法：" << argv[0]
<< " <密文文件> <明文文件> <密钥>"
<< endl;
return -1;
}
if (argc < 4)
return enc (argv[1], argv[2]);
else
return dec (argv[1], argv[2],
atoi (argv[3])); return 0; }