第6章基于C流类库的文件输入输出和程序的组织_new_07.ppt

第6章基于C+流类库的文件输入/输出及C+程序的组织,文件是指存放在外部介质（如硬盘、U盘、光盘等）上的数据的集合。根据数据组织的形式，文件可分为文本文件（ASCII文件）和二进制文件。在C+中，可以利用从C语言标准库保留下来的输入/输出函数库进行文件的输入/输出操作，也可以利用C+的I/O流类库进行文件的输入/输出操作。,6.1C+流类库,在C+中，数据的输入/输出(如从键盘读取数据、在显示器上显示数据、从文件读取数据、将数据写入文件等)可基于流类库完成。,6.1.1C+的流,“流”是指数据从一个地方到另一个地方的流动抽象。例如，将数据从键盘或文件读入内存时，称为“输入流”；将数据从内存输出到显示器或文件中时，称为“输出流”。可以从流中获取数据，也可以向流中添加数据。从流中获取数据的操作称为“提取”操作，向流中添加数据的操作称为“插入”操作。C+提供了4个预定义的标准流对象：cin、cout、cerr和clog。其中，cin是istream类的对象，用于处理标准输入操作，默认指键盘输入；cout是ostream类的对象，用于处理标准输出操作，默认指显示器输出。,cin、cout和clog三个流对象带有缓冲区。缓冲区的概念是：对于输出，只有当缓冲区满后才能将缓冲区的信息进行输出；对于输入，只有输入一行结束，才开始从缓冲区读取数据。当希望缓冲区的内容立即输出时，可利用flush和endl。标准流对象常使用提取运算符“”和插入运算符“”进行输入和输出操作。,6.1.2C+的流类库,在C+标准库中，C+流类库使用类模板进行实现。流类模板具有层次结构，见下图。,类istream是basic_istream类模板的实例化类,类ostream是basic_ostream类模板的实例化类,类iftream是basic_ifstream类模板的实例化类,类ofstream是basic_ofstream类模板的实例化类,类fstream是basic_fstream类模板的实例化类,6.2利用C+文件流类进行文本文件的读写,可通过C+的文件流类ifstream、ofstream和fstream进行文本文件的读取和保存。,【例6-1】文本文件的读写,在本例中，定义了3个学生对象Student1、Student2和Student3。首先进行了打开文件操作，将这些学生对象的信息以文本数据的形式写入了文本文件“StudentInfo.txt”，再通过读取该文件，将这些信息读入了另外3个学生对象Student1_1、Student2_1和Student3_1中，最后将Student1_1、Student2_1和Student3_1的信息进行了输出。,#include#includeusingnamespacestd;classCDate;classCPersonprotected:char*m_strName;public:virtualvoidWriteFile(ofstream,人员类,输出文件流类,输入文件流类,日期类,voidCPerson:WriteFile(ofstream,利用插入运算符将人员属性信息写到输出文件流fs中,voidCPerson:ReadFile(ifstream,利用提取运算符从输入文件流fs读取信息,从输入文件流fs中读取一行信息,classCStudent:publicCPersonstaticunsignedlongm_nCount;protected:char*m_strMajor;public:voidWriteFile(ofstream,voidCStudent:ReadFile(ifstream,unsignedlongCStudent:m_nCount=0;intmain()CStudentStudent1(李江,50200900825,0,1991,3,7,计算机科学与技术);CStudentStudent2(赵梅,50200900826,1,1991,6,8,计算机科学与技术);CStudentStudent3(武峰,50200900827,0,1990,5,6,计算机科学与技术);ofstreamfout(StudentInfo.txt);if(fout.fail()coutOpenfilefailture!endl;return1;Student1.WriteFile(fout);Student2.WriteFile(fout);Student3.WriteFile(fout);fout.close();,定义输出文件流对象fout并通过它打开或创建文件StudentInfo.txt,如果文件打开或创建失败，则退出,将学生的信息写到输出文件流对象fout中,关闭文件,ifstreamfin(StudentInfo.txt);if(fin.fail()coutOpenfilefailture!endl;return1;CStudentStudent1_1,Student2_1,Student3_1;Student1_1.ReadFile(fin);Student2_1.ReadFile(fin);Student3_1.ReadFile(fin);fin.close();Student1_1.DisplayInfo();coutendl;Student2_1.DisplayInfo();coutendl;Student3_1.DisplayInfo();coutendl;return0;,定义输入文件流对象fin并通过它打开文件StudentInfo.txt,如果文件打开失败，则退出,将输入流文件对象fin中的数据读到学生对象中,关闭文件,输出学生信息,程序的运行结果如下：姓名：李江编号：50200900825性别：男出生日期：1991,3,7专业：计算机科学与技术姓名：赵梅编号：50200900826性别：女出生日期：1991,6,8专业：计算机科学与技术姓名：武峰编号：50200900827性别：男出生日期：1990,5,6专业：计算机科学与技术如果用记事本程序打开文本文件“StudentInfo.txt”，就会看到下图所示的内容：,本例中对文件的操作过程,打开文件StudentInfo.txt，如果该文件不存在，则创建一个文件名为StudentInfo.txt的新文件。将学生信息以文本的形式写到文件中。关闭此文件。重新打开StudentInfo.txt文件。将文件中的数据读到学生对象中。关闭此文件。,说明,（1）C+提供了3个用于文件输入/输出的文件流类，如下所示。ifstream:输入文件流类，用于文件的输入。ofstream:输出文件流类，用于文件的输出。fstream:输入/输出文件流类，用于文件的输入/输出。在使用这些文件流类时，通常要在程序中包含头文件fstream。例如：#include,（2）文件流类对象的定义和文件的打开,在利用文件流类进行文件操作时，首先要建立流类的对象。例如：ifstreamfin;ofstreamfout;fstreamfin_out;可以通过流类对象的构造函数打开文件，例如：ofstreamfout(StudentInfo.txt);该语句定义了输出文件流类的对象fout，并通过其构造函数打开了用于输出的文件StudentInfo.txt。再例如：ifstreamfin(StudentInfo.txt);该语句定义了输入文件流类的对象fin，并通过其构造函数打开了用于输入的文件StudentInfo.txt。,通过文件流对象的成员函数open()打开文件,调用该函数的一般形式为：文件流对象.open(文件名,打开方式);其中，“文件名”可以包括路径（如“D:dataStudentInfo.txt”），如果不指明路径，则默认为当前目录下的文件。“打开方式”决定如何打开文件，如表6-1所示。,表6-1文件的打开方式,如果用ifstream类来定义一个流对象，则隐含为输入流，不必再添加ios:in说明；如果用ofstream类来定义一个流对象，则隐含为输出流，不必再添加ios:out说明。例如：ifstreamin;in.open(test.dat);/等同于in.open(test.dat,ios:in);ofstreamout;out.open(test.dat);/等同于out.open(test.dat,ios:out)当指定“ios:out”方式后，隐含为“ios:trunc”方式，即如果打开的输出文件已存在，则自动清空该文件的内容。如果文件打开时需要多种打开方式的组合，则应使用“|”（位或操作符）将几种打开方式组合在一起。例如，可采用以下方式打开一个能够进行输入和输出的二进制文件。fstreamfin_out;fin_out.open(test.dat,ios:in|ios:out|ios:binary);,在进行文件打开操作时，应该判断文件打开是否成功，见下面的语句。if(fout.fail()coutOpenfilefailture!”和插入运算符“”对文件流对象进行操作，实现文件的读和写。getline()函数fs.getline(strName,256);/从文件中读取姓名信息函数getline()是basic_istream的成员函数，其函数声明是：basic_istream其含义是：从文件流中读取_Count个字节到_Str所指的内存中，如果还没有读取_Count个字节就遇到回车符n，则读取过程中止。,（4）文件的关闭,在对文件的读写操作完成后，应关闭文件。通过关闭操作，文件流对象与相应的物理文件进行了脱离。如果不进行文件的关闭，则可能造成文件数据的丢失。关闭文件可使用流类的成员函数close()完成，例如：fout.close();fin.close();,6.3利用C+文件流类进行二进制文件的读写,当进行二进制文件的读写时，在打开文件时要使用“ios:binary”来指定以二进制的形式进行文件流的操作。对二进制文件的读写可使用C+流类的get()、put()成员函数或read()、write()成员函数。这些函数也可以用于文本文件的读写。下面首先通过read()、write()函数改写例6-1，实现二进制文件的读写，然后介绍get()、put()函数的使用方法。,6.3.1利用write()和read()函数实现二进制文件的读写,【例6-2】二进制文件的读写。本例将学生信息写入二进制文件，然后再从二进制文件中读出学生信息并进行显示。本例在例6-1的代码基础上进行修改，主要代码如下所示。,voidCPerson:WriteFile(ofstream,/写入编号字符串fs.write(m_strID,ucStrLength);/写入性别字符fs.write(,voidCPerson:ReadFile(ifstream,voidCStudent:WriteFile(ofstream,voidCStudent:ReadFile(ifstream,unsignedlongCStudent:m_nCount=0;intmain()CStudentStudent1(李江,50200900825,0,1991,3,7,计算机科学与技术);CStudentStudent2(赵梅,50200900826,1,1991,6,8,计算机科学与技术);CStudentStudent3(武峰,50200900827,0,1990,5,6,计算机科学与技术);ofstreamfout(StudentInfo.dat,ios:binary);if(fout.fail()coutOpenfilefailture!endl;return1;Student1.WriteFile(fout);Student2.WriteFile(fout);Student3.WriteFile(fout);fout.close();,定义输出文件流对象fout并通过它打开或创建二进制文件StudentInfo.dat,如果文件打开或创建失败，则退出,将学生的信息写到输出文件流对象fout中,关闭文件,ifstreamfin(StudentInfo.dat,ios:binary);if(fin.fail()coutOpenfilefailture!endl;return1;CStudentStudent1_1,Student2_1,Student3_1;Student1_1.ReadFile(fin);Student2_1.ReadFile(fin);Student3_1.ReadFile(fin);fin.close();Student1_1.DisplayInfo();coutendl;Student2_1.DisplayInfo();coutendl;Student3_1.DisplayInfo();coutendl;return0;,定义输入文件流对象fin并通过它打开二进制文件StudentInfo.dat,如果文件打开失败，则退出,将输入流文件对象fin中的数据读到学生对象中,关闭文件,输出学生信息,程序的运行结果如下：姓名：李江编号：50200900825性别：男出生日期：1991,3,7专业：计算机科学与技术姓名：赵梅编号：50200900826性别：女出生日期：1991,6,8专业：计算机科学与技术姓名：武峰编号：50200900827性别：男出生日期：1990,5,6专业：计算机科学与技术如果用记事本程序打开二进制文件“StudentInfo.dat”，就会看到下图所示的内容：,说明,（1）在进行二进制文件的读写之前，首先要以二进制的形式打开文件，见下面的语句。ofstreamfout(StudentInfo.dat,ios:binary);ifstreamfin(StudentInfo.dat,ios:binary);（2）write()是ostream类的成员函数，其函数原型如下：ostream在进行文件操作时，函数的第1个参数表示从文件中读入的数据所存放的内存空间的起始地址，函数的第2个参数表示从文件中读入的字节数。,6.3.2利用get()和put()函数实现二进制文件的读写,get()函数是输入流类istream的成员函数，可以通过它从文件流对象中读取数据，每次读出一个字节（字符）。put()函数是输出流类ostream的成员函数，可以通过它向文件流对象中写入数据，每次写入一个字节（字符）。下面给出一个利用get()和put()函数读写二进制文件的例子。,【例6-3】将09共10个数写入二进制文件，然后从该文件中读取这些数并显示。,#include#includeusingnamespacestd;intmain()ofstreamfout(number.dat,ios:binary);if(fout.fail()coutOpenfilefailture!endl;return1;,定义输出文件流对象fout并通过它打开或创建二进制文件number.dat,如果文件打开或创建失败，则退出,for(unsignedcharc=0;c10;c+)fout.put(c);fout.close();ifstreamfin(number.dat,ios:binary);if(fin.fail()coutOpenfilefailture!endl;return1;,将09这10个数写到输出文件流对象fout中,向文件流中写入1个字节,关闭文件,定义输入文件流对象fin并通过它打开文件number.dat,如果文件打开失败，则退出,charch;while(1)fin.get(ch);if(fin.eof()break;cout(int)ch;fin.close();return0;,从输入流文件对象fin中读取数据并显示,从文件流中读取1个字节,判断是否到达了文件尾,以整数的形式输出字符变量ch的值,关闭文件,程序的运行结果如下：0123456789,说明,（1）本例中使用的put()函数的原型是：ostreamintm_nMonth;intm_nDay;public:CDate(intnYear,intnMonth,intnDay);#endif,通过编译预处理命令防止对CDate类的重复声明,#！defined和#endif控制源代码要编译的部分,Date.cpp文件的结构,#includeDate.h#includeusingnamespacestd;CDate:CDate(intnYear,intnMonth,intnDay)m_nYear=nYear;m_nMonth=nMonth;m_nDay=nDay;/CDate类其他成员函数的定义,编译预处理命令#if!defined、#define和#endif,这些预处理命令的功能是当一个文件中多次（直接或间接）包含includeDate.h语句时，使得CDate类的声明仅仅被展开一次，而不会被重复展开，从而避免声明冲突。,条件编译命令,#if命令和#endif命令属于条件编译命令，用于控制源程序中被编译的部分。条件编译是指当满足一定的条件时，才对程序的某部分进行编译。#if命令和#endif命令要配套使用。在上面的代码中，使用了下面的形式：#if!defined#define#endif其中，的命名规则通常是将头文件名大写，前后加下划线，并将文件名中的“.”也变成下划线。,说明,代码中，“#if！defined_DATE_H_”的含义是：如果没有定义_DATE_H_标识符，则进行下面程序部分的编译，直到遇到#e