第10章 C++流与文件操作主讲内容10.1 C++流的概念•C++语言中“流”是指数据的流动。
•“流”既可以表示数据从内存传送到某个载体或设备中，即输出流；也可以表示数据从某个载体或设备传送到内存缓冲区变量中，即输入流。
•数据的输入和输出（简称为I/O）包括以下两方面:•(1) 标准的输入输出（简称标准 I/0）, 即从键盘输入数据，从屏幕输出数据。
•(2) 文件的输入输出（简称文件 I/0），即从存储介质上的文件输入数据，然后将结果输出到外存储介质10.2.1 C++中的I/O流库•1. I/0 库中常见的流类有:•(1)ios: 为根基类，它直接派生四个类:输入流类istream、输出流类ostream、文件流基类fstreambase和字符串流基类strstreambase。
•(2)istream: 通用输入流类 , 支持输入操作。
同时继承了输入流类和文件流基类；•(3)ostream: 通用输出流类 ,同时继承了输出流类和文件流基类；•(4)iostream: 通用输入输出流类 , 由类 istream 和类 ostream 派生 , 支持输入输出操作。
•(5)ifstream: 输入文件流类 , 由类 istream 所派生 , 支持输入文件操作•(6) ofstream: 输出文件流类 , 由 ostream 所派生 , 支持输出文件操作•(7)fstream: 输入输出文件流类 ,由类 iostream 所派生 , 支持输入输出文件操作。
10.2.1 C++中的I/O流库• I/0 库常用的流类继承关系如图所示10.2.2 标准输入输出流对象•1.输入流对象•在 C++ 语言中可以有 3 种输入流对象的操作方式:•(1)cin是类istream的对象，用于从标准输入设备获取数据，使用运算符“>>”将输入的数据传送给程序中的变量。
“cin>>”除可以输入数据外，也可以输入字符；10.2.2 标准输入输出流对象•(2)用get()函数输入单个字符，一般的使用方式为:输入流对象.get();•该函数返回输入的字符，若遇到输入流中的结束符，则函数返回文件结束标志EOF(End of File)。
•(3)用getline()函数读入字符串，一般使用格式为:(字输入流对象.getline符指针,字符个数n)10.2.2 标准输入输出流对象•【例10.2】用getline()输入字符串应用举例•#include<iostream>•using namespace std;•void main()•{ char ch1[10];•cout<<"从键盘输入一个少于10个字符的字符串:";•cin.getline(ch1,10);•cout<<ch1<<endl; }•程序运行后屏幕显示:从键盘输入一个少于10个字符的字符串:•从键盘输入如一行字符:I Love China!•则运行结果为:I Love Ch10.2.2 标准输入输出流对象•2. 输出流对象•在 C++ 语言中提供了2种输出流对象的操作方式:•（1）cout是输出流类ostream的对象，输出结果流向标准的输出设备显示器。
10.2.2 标准输入输出流对象•常用的输出格式状态:10.2.2 标准输入输出流对象•常用输出流控制符10.2.2 标准输入输出流对象•ios 类提供公有的成员函数对流的状态进行检测和输入输出格式设置等，下表给出了每个成员函数的格式和功能说明。
10.2.2 标准输入输出流对象•(2)用输出流类成员函数 put()输出字符•C++中如果想输出单个字符，除可以使用“cout<<”语句外，还可以使用输出流函数put(),其一般格式为:•输出流对象.put(ch);•其中ch为要输出的字符。
•【例10.5】用输出流成员函数put()输出单个字符•#include<iostream>•using namespace std;•void main()•{ char str[]="I Love China!";•for(int i=0;i<strlen(str);i++)•cout.put(str[i]);•cout<<endl;•}•程序运行结果为:•I Love China!10.3 文件操作•文件是一组相关数据的有序集合。
•从用户角度看，文件可分为普通文件和设备文件两种。
•普通文件是指存储在磁盘或外部存储介质上的数据文件，可以是源文件、目标文件、可执行文件等。
•设备文件是指与主机相连的各种外部设备，如显示器、打印机、键盘等。
10.3 文件操作•C++对文件流分为3类:输入流、输出流以及输入/输出流:•（1）ifstream流类，是从istream类派生的，用于外存文件的输入操作；•（2）ofstream 流类，是从ostream类派生的，用于外存文件的输出操作；•（3）fstream 流类，是从iostream类派生的，用于外存文件的输入和输出操作。
•定义流文件对象的一般格式为fstream 流对象名;10.3.1 文件的打开与关闭•1.打开文件•文件在进行读写操作前，应先打开，文件打开方式的一般格式为:•文件流对象名.open(“文件名”,文件打开模式)•文件名可包含路径说明。
•文件打开模式：10.3.1 文件的打开与关闭•2.关闭文件•当对一个文件的读写操作完成后，为了保证数据安全，切断文件与流的联系，应及时关闭文件。
•关闭文件的一般格式为:流对象名.close()10.3.2 文本文件读写操作•文本文件的读写操作分为顺序读写和随机读写两种。
•1. 顺序读写文件•顺序读写是指从文件头一直读或写到文件尾，通常采用get()，getline()，put()，read()或write()等函数来完成对文件的读写操作。
10.3.2 文本文件读写操作•【例10.7】从键盘上输入若干行文本字符到dat文件中，直到按下Ctrl+z组合键为止（此组合键代表文件结束符EOF)•#include<iostream>•#include<fstream>•using namespace std;•void main(void)•{ char ch;•ofstream f2( "wr2.txt"); //定义f2为流对象名，并在当前目录下建立（默认打开）一个wr2的文本文件10.3.2 文本文件读写操作•if(!f2){cerr<<"file of wr2.dat not open!"<<endl;•exit(1);}•ch=cin.get(); //从cin字符中提取一个字符到ch中•while(ch!=EOF){•f2.put(ch); //把ch字符写入到f2流中•ch=cin.get();}•f2.close();•}•此程序运行后，将在当前目录下建立了一个wr2.txt的文本文件。
10.3.3 二进制文件的读写操作•对二进制文件的读写可采用两种方法:一种是使用get()和put()；另一种是使用read()和write()。
•（1）用read()和write()读写二进制文件•这两个成员函数的一般格式为:文件流对象.read(字符指针buffer , 长度len);文件流对象.write(字符指针buffer , 长度len);10.3.3 二进制文件的读写操作•2、用put()和get()读写二进制文件•【例10.11】将一字符串写入到二进制文件mybinary.dat中，然后再依次读取二进制文件中的字符，并显示在屏幕上，最后输出数字字符的个数。
•#include<iostream>•#include<fstream> //文件流操作的预编译处理命令•using namespace std;•void main()•{ char ch;•int n=0;•fstream f1;•f1.open("mybinary.dat",ios::out|ios::binary);10.3.3 二进制文件的读写操作•if(!f1)•{ cout<<"mybinary.dat can't opan"<<endl;• exit(1);•}•ch=cin.get(); //从cin流中提取一个字符给ch•while(ch!=EOF) //输入字符串，按Ctrl+Z结束•{ f1.put(ch); ch=cin.get();}•f1.close();•f1.open("mybinary.dat",ios::in|ios::binary);•if(!f1)10.3.3 二进制文件的读写操作•{ cout<<"mybinary.dat can't opan"<<endl; exit(1);}•while(!f1.eof()) //读入字符串，并输出在屏幕上•{f1.get(ch);•cout<<ch;•if(ch>='0'&& ch<='9')n++; } //统计数字字符的个数•cout<<"数字字符的个数是:"<<n<<endl;•f1.close();}•运行该程序后在屏幕上输入:abcdef 1234 gh ，回车•按Ctrl+Z 结束字符串的输入•则屏幕上显示:•abcdef 1234 gh•数字字符的个数是:410.3.3 二进制文件的读写操作•3、用与文件指针有关的流成员函数实现对二进制文件的访问•文件流提供了如表所示的常用文件指针成员函数10.4 应用举例•【例10.13】学生成绩综合管理•分析:学生成绩综合管理应包括如下的内容:•1.建立数据档案。
从键盘输入若干条学生记录到指定的文件中，如•g:\student\student\xscjgl.dat•2.向文件尾追加一条记录；从文件中查找给定姓名的记录，并返回查找信息；读入文件中的多有记录，并输出到屏幕上。
•学生记录一般应包括学生姓名name，和学生成绩grade二个字段。
10.4 应用举例•1. 建立数据档案(假设有5条记录)•#include<iostream>•#include<fstream> //文件流操作的预编译处理命令•#include<string>•using namespace std;•struct stu•{char name[10];•int graed;•};10.4 应用举例•void main()•{ char *p="g:\\student\\student\\xscjgl.dat";•fstream fout(p,ios::out|ios::trunc|ios::binary);•if(!fout){cout<<"文件没打开,退出\n";exit(1);}•stu x;•cout<<"请输入学生记录，按Ctrl+Z结束输入:"<<endl;•while(cin>>)•{cin>>x.graed;•fout.write((char*)&x,sizeof(x)); }•fout.close();•cout<<"输入过程结束！"<<endl; }10.4 应用举例•程序运行后，显示:请输入学生记录，按Ctrl+Z结束输入:•然后从键盘输入如下内容:•张静 90•李莉新 78•章胜利 85•齐鑫 93•赵明明 87•^z•输入过程结束！10.4 应用举例•2. 向文件尾追加一条记录；并从文件中查找给定姓名的记录，并返回查找信息，最后读入文件中的多有记录，并输出到屏幕上。
