未格式化檔案 I/O

C++ Gossip: 未格式化檔案 I/O

在C++中要開啟一個檔案，就是將它連結至一個串流，串流有三種型態：輸入串流（istream）、輸出串流（ostream）與輸入/輸出串流（iotream），而與檔案處理相關的ifstream、ofstream及fstream則繼承這三個串流而來，它們的關係如下：

ios
|
--istream --|
| ---ifstream--|
| |
| |---iostream--|
--ostream --| | ---fstream
---ofstream--|

要處理檔案的輸出入，您必須先include <fstream>標頭，如果要處理檔案輸出，您要宣告一個ifstream物件，要處理檔案輸出，您要宣告一個ofstream物件，要處理檔案的輸出入，您要宣告一個fstream物件，建立串流物件之後，可以使用open()函式來連結串流，open()函式的雛型宣告如下：

void ifstream::open(const char *filename, openmode mode=ios::in);
void ofstream::open(const char *filename, openmode mode=ios::out | ios::trunc);
void fstream::open(const char *filename, openmode mode=ios::in | ios::out);

filename是檔案名稱，而mode決定檔案的開啟模式，它是由ios類別所定義的常數來決定，下面列出openmode的值與用途：

ios::in	檔案open為輸入模式(istream default)
ios::out	檔案open為寫入(ostream default)
ios::ate	從檔案尾端輸入輸出
ios::app	在檔案尾端以append模式寫入
ios::trunc	如果檔案存在，則清除檔案內容
ios::binary	以二進位模式open檔案

以二進位模式開啟檔案，與文字模式開啟檔案的不同在於，文字模式會發生字元轉換，而二進位模式不會，例如int數字9，在文字模式下會被轉換為編碼57，而二進位模式下則直接寫入int資料。

如果您使用ofstream來開啟檔案，若指定的檔案原先存在，則檔案會被清空，您可以使用附加方式，或是使用ifstream並指定ios::in與ios::out，即可保留原檔案的內容。

可以使用下面這個片段來開啟一個檔案：

ifstream fin;
fin.open("filename");

如果開啟失敗則串流會傳回false，您可以使用下面的片段來判斷：

if(!fin) {
cout << "無法讀取檔案\n";
// 其它處理
}

最低階的輸出與輸出函式為get()和put()函式，它們被重載（overload）多次，我們這邊介紹最基本的字元輸入與輸出，它們的函式雛型如下：

istream &get(char &ch);
ostream &put(char);

當讀取至檔尾時，get()函式會傳回false，也可以使用eof()函式來判斷是否讀取至檔案尾端；下面這個程式示範如何讀入一個文字檔案，並顯示在主控台上：

#include <iostream> 
#include <fstream> 
using namespace std; 

int main(int argc, char* argv[]) { 
    char ch; 

    if(argc != 2) { 
        cout << "指令: read <檔案名稱>" << endl; 
        return 1; 
    } 
                         
    ifstream fin;
    fin.open(argv[1]);                       
                            
    if(!fin) { 
        cout << "檔案I/O失敗" << endl; 
        return 1; 
    } 
                                            
    while(!fin.eof()) { 
        fin.get(ch); 
        cout << ch; 
    } 
          
    fin.close(); 
                              
    return 0; 
}

在開啟串流之後，最後記得使用close()函式將串流關閉；編譯時我們設定輸出檔案為read，以下為執行結果：

read test1.cpp
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

int main(int argc, char* argv[]) {
    char ch;

    if(argc != 2) {
        cout << "指令: read <檔案名稱>\n";
        return 1;
    }

略 ....

下面這個程式示範讀取使用者輸入，並將之寫入至檔案中：

#include <iostream> 
#include <fstream> 
using namespace std; 

int main(int argc, char* argv[]) { 
    char ch; 

    if(argc != 2) { 
        cout << "指令: write <filename>" << endl; 
        return 1; 
    } 

    ofstream fout(argv[1]); 

    if(!fout) { 
        cout << "檔案I/O失敗" << endl; 
        return 1; 
    } 

    cout << "輸入文字，以 'q' 字元結束" << endl; 

    do { 
        cin.get(ch); 
        fout.put(ch); 
    } while(ch != 'q'); 

    fout.close(); 

    return 0; 
}

編譯時設定輸出檔案為write，以下是執行結果示範：

write test.txt
輸入文字，以 'q' 字元結束
這是一個測試
輸入的文字將輸入至檔案中
q

程式結束後，開啟test.txt，當中會有您所輸入的資料。

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