4872

Файловые потоки. Чтение и запись текстовых файлов

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Файловые потоки. Чтение и запись текстовых файлов. Файлом называют поименованный блок данных на внешнем устройстве памяти. Файлы являются объектами файловой системы, являющейся частью операционной системы. Операционная система предоставляет приложен...

Русский

2012-11-28

54.5 KB

8 чел.

Файловые потоки. Чтение и запись текстовых файлов.

Файлом называют поименованный блок данных на внешнем устройстве памяти. Файлы являются объектами файловой системы, являющейся частью операционной системы. Операционная система предоставляет приложениям набор функций для работы с файлами. Несмотря на то, что в разных операционных системах работа с файлами может существенно отличаться, определенный набор базовых концепций будет иметь сходства.

Чтобы позволить программисту абстрагироваться от специфических особенностей, присущих той или иной файловой системе, в состав стандартной библиотеки С++ входит набор инструментов, представляющих универсальный интерфейс для работы с файлами. Разработчики компилятора С++ для определенной операционной системы берут на себя реализацию этого интерфейса в соответствии с правилами соответствующей файловой системы.

Для осуществления операций с файлами предусмотрено три особых типа данных (класса): ifstreamofstream и fstream. Для их использования необходимо подключить одноименные заголовочные файлы. Эти типы данных работают с понятием «поток данных» (поток - англ. stream). Поток представляет собой абстракцию непрерывной последовательности данных. Открытие файла для чтения или записи связывает его с соответствующим потоком, запись в файл интерпретируется как передача данных в поток, а чтение – как извлечение данных из потока. ifstream соответствует файловому потоку для чтения (от input file stream), ofstream – для записи (output file stream), fstream – универсальный поток для чтения и записи.

Использование потоковых классов во многом схоже с вводом-выводом данных в консоль (также называемую стандартным потоком ввода-вывода) с помощью предопределенных потоковых объектов cin и cout. В частности, для файловых потоков определены аналогичные операторы форматируемого ввода-вывода >> и <<. Отличие же заключается в том, что файловый поток должен быть связан с файлом прежде, чем его можно будет использовать. Кроме того, файловый поток можно позиционировать в произвольную позицию в файле, в то время как для предопределенных потоков это обычно не имеет смысла.

Для создания файлового потока эти типы данных предусматривают следующие варианты:

  •  создать поток, не связывая его с файлом:

ifstream();

ofstream();

fstream();

  •  создать поток, открыть файл и связать поток с файлом:

ifstream( const char *name, ios::openmode mode = ios::in );

ofstream( const char* name, ios::openmode mode = ios::out | ios::trunk );

fstream( const char * name, ios::openmode mode = ios::in | ios::out );

Чтобы открыть файл для ввода или вывода, можно либо использовать второй вариант создания cоответствующего потока:

fstream fs( "filename.dat" );

либо вначале создать поток с помощью первого варианта, а затем открыть файл и связать поток с открытым файлом, вызвав функцию-член open(). Эта функция определена в каждом из классов потокового ввода-вывода и имеет следующие прототипы:

void ifstream::open( const char *name, ios::openmode mode = ios::in );

    void ofstream::open( const char * name, ios::openmode mode = ios::out | ios::trunk );

    void fstream::open( const char * name, ios::openmode mode = ios::in | ios::out );

Здесь name – имя файла, mode – режим открытия файла. Параметр mode может принимать значения, указанные в таблице:

Режим открытия

Назначение

ios::in

Открыть файл для чтения

ios::out

Открыть файл для записи

ios::ate

Начало вывода устанавливается в конец файла

ios::app

Открыть файл для добавления в конец

ios::trunc

Усечь файл, то есть удалить его содержимое

ios::binary

Двоичный режим операций

Режимы открытия файла представляют собой битовые маски, поэтому можно задавать два или более режима, объединяя их побитовой операцией ИЛИ. В следующем фрагменте кода файл открывается для вывода с помощью функции open():

    ofstream fs;

    ofs.open("filename.dat");

Обратим внимание, что по умолчанию режим открытия файла соответствует типу файлового потока. У потока ввода или вывода флаг режима всегда установлен неявно. Например, для потока вывода в режиме добавления файла можно вместо оператора

ofstream ofs( "fname.txt", ios::out | ios::app );

написать 
    

  ofstream ofs( "fname.txt", ios::app );

Между режимами открытия файла ios::ate и ios::app имеется небольшая разница.

Если файл открывается в режиме добавления, весь вывод в файл будет осуществляться в позицию, начинающуюся с текущего конца файла, безотносительно к операциям позиционирования в файле. В режиме открытия ios::ate (от английского "at end") можно изменить позицию вывода в файл и осуществлять запись, начиная с нее. Для потоков вывода режим открытия эквивалентен ios::out | ios::trunc, то есть можно опустить режим усечения файла. Однако для потоков ввода-вывода его нужно указывать явно. Файлы, которые открываются для вывода, создаются, если они еще не существуют.

Если открытие файла завершилось неудачей, объект, соответствующий потоку, будет возвращать 0:

if ( ! ofs )

{

cout << "Файл не открыт\n";

 }

Проверить успешность открытия файла можно также с помощью функции-члена is_open(), имеющей следующий прототип:

int is_open() const;

Функция возвращает 1, если поток удалось связать с открытым файлом. Например,

if ( ! ofs.is_open() )

{

cout << "Файл не открыт\n";

return;

}

Если при открытии файла не указан режим ios::binary, файл открывается в текстовом режиме и после того, как файл успешно открыт, для выполнения операций ввода-вывода можно использовать операторы извлечения и вставки в поток. Для проверки, достигнут ли конец файла, можно использовать функцию ios::eof(), имеющую прототип int eof();

Завершив операции ввода-вывода, необходимо закрыть файл, вызвав функцию-член close() с прототипом void close():

ofs.close();

Закрытие файла происходит автоматически при выходе потокового объекта из области существования.

Рассмотрим пример, демонстрирующий файловый ввод-вывод с использованием потоков:

#include <fstream>

#include <iostream>

using namespace std;

void main()

{

 int n = 50;

 // Открываем файл для вывода

 ofstream ofs( "test.txt" );

 if ( ! ofs )

 {

 cout << "Файл не открыт.\n";

 return;

}

 

ofs << "Hello!\n" << n;

 // Закрываем файл

ofs.close();

 // открываем тот же файл для ввода

 ifstream file("Test.txt");

 if ( ! file )

 {

 cout << "Файл не открыт.\n";

 return;

}

 char str[128];

file >> str >> n;

 cout << str << " " << n << endl;

 // Закрываем файл

file.close();

}


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

40892. Коаксіальна лінія 412.5 KB
  Таким чином, можна перетворити межу циліндричної області в межу плоскої. Тому й область перетворюється в область . Розв’язок задачі в плоскому конденсаторі:має вигляд: . Поклавши (скориставшись тим, що потенціал визначається з точністю до константи), маємо: . Скориставшись зворотнім перетворенням, одержимо:
40893. Лінії передач для інтегральних схем 207 KB
  Складність розв’язання цієї задачі полягає в тому, що граничні умови тут – нерегулярні; не можна покласти, що на поверхні. Використовують наближені методи; зокрема конформних відображень.
40894. Реальний смушковий несиметричний хвильовід 149.5 KB
  У попередній задачі ми нехтували всіма розмірами – розглядали ідеальний випадок. Тепер розглянемо реальний: скористаємося тими самими моделями: нехай розповсюджується Т – хвиля, а ми розглядаємо одну половину (симетрія).
40895. ФОРМИ БЕЗПОСЕРЕДНЬОЇ ДЕМОКРАТІЇ В УКРАЇНІ 199.5 KB
  Поняття і види форм безпосереднього народовладдя в Україні Вибори в Україні Референдуми в Україні Поняття і види форм безпосереднього народовладдя в Україні Чинна Конституція України визнала вперше не лише належність влади народу тобто володіння політичною владою як його природне право мати владу але і його право здійснювати владу. 5 Конституції України зазначається що право визначати і змінювати конституційний лад в Україні належить виключно народові і воно не може бути узурповане...
40896. Симетричний смушковий хвильовід 51 KB
  Тут менше аніж у попередній лінії оскільки ємність тут більша. Однак тут менше не в 2 рази оскільки у попередньому хвильоводі ємність враховувалась і до верхньої сторони верхньої смужки і до нижньої див. тому там ємність більша аніж у звичайному конденсаторі.
40897. Повільні хвилі 183.5 KB
  Непрямолінійний розповсюджувач меандр спіраль Для багатьох електричних приладів необхідно отримати хвилю, що рухається зі швидкістю . Це зокрема стосується приладів, у яких відбувається передача енергії та інформації від хвилі іншим носіям.
40898. Гібридні хвилі 91 KB
  У випадку розглянутому вище, хвильовода (стержня), ми маємо три граничні умови і дві константи в рівняннях, а тому рівняння в загальному випадку не буде мати розв’язків. Однак, тут нам потрібно розглядати не тільки, а і хвилю : Тепер поле описується чотирма константами і відповідно чотирма граничними умовами.
40899. Об’ємні резонатори 117.5 KB
  З урахуванням граничних умов на бокових стінках (стінках хвильовода): Накладемо ще дві граничні умови: звідки одержимо - неправильно. Це тому, що не врахували відбиття від торців; правильно буде записати:
40900. Відкриті резонатори 118.5 KB
  Тут не можна використовувати геометричні наближення потрібно розвязувати рівняння Максвела. Розвяжемо рівняння Максвела для сферичного діелектричного резонатора. Щоб отримати саме хвильове рівняння де була б ще й похідна необхідно зробити заміну: . Розвяжемо простіше рівняння для та методом відокремлених змінних: тоді .