1. 文件流类和文件流对象
输入输出是以系统指定的标准设备（输入设备为键盘，输出设备为显示器）为对象的。在实际应用中，常以磁盘文件作为对象。即从磁盘文件读取数据，将数据输出到磁盘文件。
和文件有关系的输入输出类主要在fstream.h这个头文件中被定义，在这个头文件中主要被定义了三个类，由这三个类控制对文件的各种输入输出操作，他们分别是ifstream、ofstream、fstream，其中fstream类是由iostream类派生而来，他们之间的继承关系见下图所示：
由于文件设备并不像显示器屏幕与键盘那样是标准默认设备，所以它在fstream头文件中是没有像cout那样预先定义的全局对象，所以我们必须自己定义一个该类的对象。ifstream类，它是从istream类派生的，用来支持从磁盘文件的输入。ofstream类，它是从ostream类派生的，用来支持向磁盘文件的输出。
fstream类，它是从iostream类派生的，用来支持对磁盘文件的输入输出。
2. C++打开文件
所谓打开(open)文件是一种形象的说法，如同打开房门就可以进入房间活动一样。 打开文件是指在文件读写之前做必要的准备工作，包括：
1）为文件流对象和指定的磁盘文件建立关联，以便使文件流流向指定的磁盘文件。
2）指定文件的工作方式，如：该文件是作为输入文件还是输出文件，是ASCII文件还是二进制文件等。
以上工作可以通过两种不同的方法实现:
1) 调用文件流的成员函数open
如：
ofstream outfile; //定义ofstream类(输出文件流类)对象outfile outfile.open("f1.dat",ios::out); //使文件流与f1.dat文件建立关联
第2行是调用输出文件流的成员函数open打开磁盘文件f1.dat，并指定它为输出文件， 文件流对象outfile将向磁盘文件f1.dat输出数据。ios::out是I/O模式的一种，表示 以输出方式打开一个文件。或者简单地说，此时f1.dat是一个输出文件，接收从内存 输出的数据。
磁盘文件名可以包括路径，如"c:\new\f1.dat"，如缺省路径，则默认为当前目录下的文件。
2) 在定义文件流对象时指定参数
在声明文件流类时定义了带参数的构造函数，其中包含了打开磁盘文件的功能。因此， 可以在定义文件流对象时指定参数，调用文件流类的构造函数来实现打开文件的功能。
几点说明：
- 新版本的I/O类库中不提供
ios::nocreate和ios::noreplace。 - 每一个打开的文件都有一个文件指针，该指针的初始位置由I/O方式指定，每次读写都从文件指针的当前位置开始。每读入一个字节，指针就后移一个字节。当文件指针移到最后，就会遇到文件结束EOF（文件结束符也占一个字节，其值为-1)，此时流对象的成员函数eof的值为非0值(一般设为1)，表示文件结束 了。
- 可以用“位或”运算符“|”对输入输出方式进行组合，如表13.6中最后3行所示那样。还可以举出下面一些例子：
ios::in | ios:: noreplace //打开一个输入文件，若文件不存在则返回打开失败的信息 ios::app | ios::nocreate //打开一个输出文件，在文件尾接着写数据，若文件不存在，则返回打开失败的信息 ios::out l ios::noreplace //打开一个新文件作为输出文件，如果文件已存在则返回打开失败的信息 ios::in l ios::out I ios::binary //打开一个二进制文件，可读可写 但不能组合互相排斥的方式，如 ios::nocreate l ios::noreplace。
- 如果打开操作失败，open函数的返回值为0(假)，如果是用调用构造函数的方式打开文件的，则流对象的值为0。可以据此测试打开是否成功。如
if(outfile.open("f1.bat", ios::app) ==0) cout <<"open error";
或
if( !outfile.open("f1.bat", ios::app) ) cout <<"open error";
3. C++关闭文件
在对已打开的磁盘文件的读写操作完成后，应关闭该文件。关闭文件用成员函数close。如：
outfile.close( ); //将输出文件流所关联的磁盘文件关闭
所谓关闭，实际上是解除该磁盘文件与文件流的关联，原来设置的工作方式也失效，这样，就不能再通过文件流对该文件进行输入或输出。 此时可以将文件流与其他磁盘文件建立关联，通过文件流对新的文件进行输入或输出。如:
outfile.open("f2.dat",ios::app|ios::nocreate)；
此时文件流outfile与f2.dat建立关联，并指定了f2.dat的工作方式。
4. C++对ASCII文件的读写操作
如果文件的每一个字节中均以ASCII代码形式存放数据,即一个字节存放一个字符,这个文件就是ASCII文件(或称字符文件)。程序可以从ASCII文件中读入若干个字符,也可以向它输出一些字符。
- 用流插入运算符“<<”和流提取运算符“>>”输入输出标准类型的数据。“<<”和“ >>”都巳在iostream中被重载为能用于ostream和istream类对象的标准类型的输入输出。由于ifstream和 ofstream分别是ostream和istream类的派生类；因此它们从ostream和istream类继承了公用的重载函数，所以在对磁盘文件的操作中，可以通过文件流对象和流插入运算符“<<”及 流提取运算符“>>”实现对磁盘 文件的读写，如同用cin、cout和<<、>>对标准设备进行读写一样。
- 用文件流的put、get、geiline等成员函数进行字符的输入输出，：用C++流成员函数put输出单个字符、C++ get()函数读入一个字符和C++ getline()函数读入一行字符。
int main(){ char* sourceFileName = "./source.txt"; char* targetFileName = "./target.txt"; //创建文件输入流对象 ifstream ism(sourceFileName, ios::in); //创建文件输出流对象 ofstream osm(targetFileName,ios::out); if (!ism){ cout << "文件打开失败!" << endl; } while (!ism.eof()){ char buf[1024] = { 0 }; ism.getline(buf,1024); cout << buf << endl; osm << buf << endl; } //关闭文件流对象 ism.close(); osm.close(); system("pause"); return EXIT_SUCCESS; }
5. C++对二进制文件的读写操作
二进制文件不是以ASCII代码存放数据的，它将内存中数据存储形式不加转换地传送到磁盘文件，因此它又称为内存数据的映像文件。因为文件中的信息不是字符数据，而是字节中的二进制形式的信息，因此它又称为字节文件。
对二进制文件的操作也需要先打开文件，用完后要关闭文件。在打开时要用ios::binary指定为以二进制形式传送和存储。二进制文件除了可以作为输入文件或输出文件外,还可以是既能输入又能输出的文件。这是和ASCII文件不同的地方。
用成员函数read和write读写二进制文件
对二进制文件的读写主要用istream类的成员函数read和write来实现。这两个成员函数的原型为:
istream& read(char *buffer,int len); ostream& write(const char * buffer,int len);
字符指针buffer指向内存中一段存储空间。len是读写的字节数。调用的方式为：
a. write(p1,50); b. read(p2,30);
上面第一行中的a是输出文件流对象，write函数将字符指针p1所给出的地址开始的50个字节的内容不加转换地写到磁盘文件中。在第二行中，b是输入文件流对象，read 函数从b所关联的磁盘文件中，读入30个字节(或遇EOF结束），存放在字符指针p2所指的一段空间内。
class Person{ public: Person(char* name,int age){ strcpy(this->mName, name); this->mAge = age; } public: char mName[64]; int mAge; }; int main(){ char* fileName = "person.txt"; //二进制模式读写文件 //创建文件对象输出流 ofstream osm(fileName, ios::out | ios::binary); Person p1("John",33); Person p2("Edward", 34); //Person对象写入文件 osm.write((const char*)&p1,sizeof(Person)); osm.write((const char*)&p2, sizeof(Person)); //关闭文件输出流 osm.close(); //从文件中读取对象数组 ifstream ism(fileName, ios::in | ios::binary); if (!ism){ cout << "打开失败!" << endl; } Person p3; Person p4; ism.read((char*)&p3, sizeof(Person)); ism.read((char*)&p4, sizeof(Person)); cout << "Name:" << p3.mName << " Age:" << p3.mAge << endl; cout << "Age:" << p4.mName << " Age:" << p4.mAge << endl; //关闭文件输入流 ism.close(); system("pause"); return EXIT_SUCCESS; }
