前言

通過前一節(jié)的學習，讀者了解了以文本形式讀寫文件和以二進制形式讀寫文件的區(qū)別，并掌握了用重載的 >> 和 << 運算符實現(xiàn)以文本形式讀寫文件。在此基礎上，本節(jié)繼續(xù)講解如何以二進制形式讀寫文件。

不過介紹具體的實現(xiàn)方法前，先給讀者介紹一下相比以文本形式讀寫文件，以二進制形式讀寫文件有哪些好處？

舉個例子，現(xiàn)在要做一個學籍管理程序，其中一個重要的工作就是記錄學生的學號、姓名、年齡等信息。這意味著，我們需要用一個類來表示學生，如下所示：

class CStudent
{
    char szName[20];  //假設學生姓名不超過19個字符，以 '\0' 結(jié)尾
    char szId[l0];  //假設學號為9位，以 '\0' 結(jié)尾
    int age;  //年齡
};

前面章節(jié)中，我們學會了如何以文本形式讀寫文件，如果使用此方式存儲學生的信息，則最終的文件中存儲的學生信息可能是這個樣子：

Micheal Jackson 110923412 17
Tom Hanks 110923413 18

…

要知道，這種存儲學生信息的方式不但浪費空間，而且后期不利于查找指定學生的信息（查找效率低下），因為每個學生的信息所占用的字節(jié)數(shù)不同。

這種情況下，以二進制形式將學生信息存儲到文件中，是非常不錯的選擇，因為以此形式存儲學生信息，可以直接把 CStudent 對象寫入文件中，這意味著每個學生的信息都只占用 sizeof(CStudent) 個字節(jié)。

值得一提的是，要實現(xiàn)以二進制形式讀寫文件，<< 和 >> 將不再適用，需要使用 C++ 標準庫專門提供的 read() 和 write() 成員方法。其中，read() 方法用于以二進制形式從文件中讀取數(shù)據(jù)；write() 方法用于以二進制形式將數(shù)據(jù)寫入文件。

C++ ostream::write()方法寫文件

ofstream 和 fstream 的 write() 成員方法實際上繼承自 ostream 類，其功能是將內(nèi)存中 buffer 指向的 count 個字節(jié)的內(nèi)容寫入文件，基本格式如下：

ostream & write(char* buffer, int count);

其中，buffer 用于指定要寫入文件的二進制數(shù)據(jù)的起始位置；count 用于指定寫入字節(jié)的個數(shù)。

也就是說，該方法可以被 ostream 類的 cout 對象調(diào)用，常用于向屏幕上輸出字符串。同時，它還可以被 ofstream 或者 fstream 對象調(diào)用，用于將指定個數(shù)的二進制數(shù)據(jù)寫入文件。

同時，該方法會返回一個作用于該函數(shù)的引用形式的對象。舉個例子，obj.write() 方法的返回值就是對 obj 對象的引用。

需要注意的一點是，write() 成員方法向文件中寫入若干字節(jié)，可是調(diào)用 write() 函數(shù)時并沒有指定這些字節(jié)寫入文件中的具體位置。事實上，write() 方法會從文件寫指針指向的位置將二進制數(shù)據(jù)寫入。所謂文件寫指針，是是 ofstream 或 fstream 對象內(nèi)部維護的一個變量，文件剛打開時，文件寫指針指向的是文件的開頭（如果以 ios::app 方式打開，則指向文件末尾），用 write() 方法寫入 n 個字節(jié)，寫指針指向的位置就向后移動 n 個字節(jié)。

下面的程序演示了如何將學生信息以二進制形式寫入文件：

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
class CStudent
{
public:
    char szName[20];
    int age;
};
int main()
{
    CStudent s;
    ofstream outFile("students.dat", ios::out | ios::binary);
    while (cin >> s.szName >> s.age)
        outFile.write((char*)&s, sizeof(s));
    outFile.close();
    return 0;
}

輸入：

Tom 60↙
Jack 80↙
Jane 40↙
^Z↙

其中，↙表示輸出換行符，^Z 表示輸入Ctrl+Z組合鍵結(jié)束輸入。

執(zhí)行程序后，會自動生成一個 students.dat 文件，其內(nèi)部存有 72 字節(jié)的數(shù)據(jù)，如果用“記事本”打開此文件，可能看到如下亂碼：

Tom 燙燙燙燙燙燙燙燙<   Jack 燙燙燙燙燙燙燙蘌   Jane 燙燙燙燙燙燙燙?

值得一提的是，程序中第 13 行指定文件的打開模式為 ios::out | ios::binary，即以二進制寫模式打開。在 Windows平臺中，以二進制模式打開文件是非常有必要的，否則可能出錯。

另外，第 15 行將 s 對象寫入文件。s 的地址就是要寫入文件的內(nèi)存緩沖區(qū)的地址，但是 &s 不是 char * 類型，因此要進行強制類型轉(zhuǎn)換；第 16 行，文件使用完畢一定要關閉，否則程序結(jié)束后文件的內(nèi)容可能不完整。

C++ istream::read()方法讀文件

ifstream 和 fstream 的 read() 方法實際上繼承自 istream 類，其功能正好和 write() 方法相反，即從文件中讀取 count 個字節(jié)的數(shù)據(jù)。該方法的語法格式如下：

istream & read(char* buffer, int count);

其中，buffer 用于指定讀取字節(jié)的起始位置，count 指定讀取字節(jié)的個數(shù)。同樣，該方法也會返回一個調(diào)用該方法的對象的引用。

和 write() 方法類似，read() 方法從文件讀指針指向的位置開始讀取若干字節(jié)。所謂文件讀指針，可以理解為是 ifstream 或 fstream 對象內(nèi)部維護的一個變量。文件剛打開時，文件讀指針指向文件的開頭（如果以 ios::app 方式打開，則指向文件末尾），用 read() 方法讀取 n 個字節(jié)，讀指針指向的位置就向后移動 n 個字節(jié)。因此，打開一個文件后連續(xù)調(diào)用 read() 方法，就能將整個文件的內(nèi)容讀取出來。

通過執(zhí)行 write() 方法的示例程序，我們將 3 個學生的信息存儲到了 students.dat 文件中，下面程序演示了如何使用 read() 方法將它們讀取出來：

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
class CStudent
{
public:
    char szName[20];
    int age;
};
int main()
{
    CStudent s;       
    ifstream inFile("students.dat",ios::in|ios::binary); //二進制讀方式打開
    if(!inFile) {
        cout << "error" <<endl;
        return 0;
    }
    while(inFile.read((char *)&s, sizeof(s))) { //一直讀到文件結(jié)束
        cout << s.szName << " " << s.age << endl;   
    }
    inFile.close();
    return 0;
}

程序的輸出結(jié)果是：

Tom 60
Jack 80
Jane 40

注意，程序中第 18 行直接將 read() 方法作為 while 循環(huán)的判斷條件，這意味著，read() 方法會一直讀取到文件的末尾，將所有字節(jié)全部讀取完畢，while 循環(huán)才會終止。

另外，在使用 read() 方法的同時，如果想知道一共成功讀取了多少個字節(jié)（讀到文件尾時，未必能讀取 count 個字節(jié)），可以在 read() 方法執(zhí)行后立即調(diào)用文件流對象的 gcount() 成員方法，其返回值就是最近一次 read() 方法成功讀取的字節(jié)數(shù)。感興趣的讀者可自行嘗試，這里不再做具體演示。

總結(jié)

到此這篇關于C++用read()和write()讀寫二進制文件的文章就介紹到這了,更多相關C++ read()和write()讀寫二進制文件內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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