大家都知道，在linux下，一切皆文件，因此對文件的操作是很常用，很重要的. 我以前通常用linux的系統調用如open, read, write及close等，它們通常是無緩衝的調用。而標準C的文件操作函數fopen, fread, fwrite及fclose等是基於linux系統調用那個之上的，具有緩衝區。 以上都有文件指針的定位操作如seek及fseek等。 在C++中引入了流的概念，如ios，iostream, fstream等。本文總結了一些文件輸入輸出流的概念，希望在以後的工作中多加使用。
以上是iostream， fstream 及sstream的相互關係。
1.打開文件
在fstream類中，成員函數open（）實現打開文件的操作，從而將數據流和文件進行關聯，通過ofstream,ifstream,fstream對象進行對文件的讀寫操作
函數：open（）
public member function
void open ( const char * filename,
ios_base::openmode mode = ios_base::in | ios_base::out );
void open(const wchar_t *_Filename,
ios_base::openmode mode= ios_base::in | ios_base::out,
int prot = ios_base::_Openprot)； 參數： filename 操作文件名
mode 打開文件的方式
prot 打開文件的屬性 //基本很少用到，在查看資料時，發現有兩種方式
打開文件的方式在ios類(所以流式I/O的基類)中定義，有如下幾種方式：
| ios::in | 爲輸入(讀)而打開文件 |
| ios::out | 爲輸出(寫)而打開文件 |
| ios::ate | 初始位置：文件尾 |
| ios::app | 所有輸出附加在文件末尾 |
| ios::trunc | 如果文件已存在則先刪除該文件 |
| ios::binary | 二進制方式 |
ofstream out;
out.open("Hello.txt", ios::in|ios::out|ios::binary) 或 ofstream out("Hello.txt", ios::in|ios::out|ios::binary) 2.關閉文件
當文件讀寫操作完成之後，我們必須將文件關閉以使文件重新變爲可訪問的。成員函數close()，它負責將緩存中的數據排放出來並關閉文件。這個函數一旦被調用，原先的流對象就可以被用來打開其它的文件了，這個文件也就可以重新被其它的進程所訪問了。爲防止流對象被銷燬時還聯繫着打開的文件，析構函數將會自動調用關閉函數close。
3.文本文件的讀寫
類ofstream, ifstream 和fstream 是分別從ostream, istream 和iostream 中引申而來的。這就是爲什麼 fstream 的對象可以使用其父類的成員來訪問數據。
一般來說，我們將使用這些類與同控制檯(console)交互同樣的成員函數(cin 和 cout)來進行輸入輸出。如下面的例題所示，我們使用重載的插入操作符<<：
#include <fiostream.h>
int main () {
ofstream out("out.txt");
if (out.is_open())
{
out << "This is a line.\n";
out << "This is another line.\n";
out.close();
}
return 0;
}
//結果: 在out.txt中寫入：
This is a line.
This is another line 從文件中讀入數據也可以用與 cin>>的使用同樣的方法：
#include <iostream.h>
#include <fstream.h>
#include <stdlib.h>
int main () {
char buffer[256];
ifstream in("test.txt");
if (! in.is_open())
{ cout << "Error opening file"; exit (1); }
while (!in.eof() )
{
in.getline (buffer,100);
cout << buffer << endl;
}
return 0;
}
//結果 在屏幕上輸出
This is a line.
This is another line 上面的例子讀入一個文本文件的內容，然後將它打印到屏幕上。注意我們使用了一個新的成員函數叫做eof ，它是ifstream 從類 ios 中繼承過來的，當到達文件末尾時返回true 。
狀態標誌符的驗證(Verification of state flags)
除了eof()以外，還有一些驗證流的狀態的成員函數（所有都返回bool型返回值）
- bad()
如果在讀寫過程中出錯，返回 true 。例如：當我們要對一個不是打開爲寫狀態的文件進行寫入時，或者我們要寫入的設備沒有剩餘空間的時候。
- fail()
除了與bad() 同樣的情況下會返回 true 以外，加上格式錯誤時也返回true ，例如當想要讀入一個整數，而獲得了一個字母的時候。
- eof()
如果讀文件到達文件末尾，返回true。
- good()
這是最通用的：如果調用以上任何一個函數返回true 的話，此函數返回 false 。
獲得和設置流指針(get and put stream pointers)
所有輸入/輸出流對象(i/o streams objects)都有至少一個流指針：
- ifstream， 類似istream, 有一個被稱爲get pointer的指針，指向下一個將被讀取的元素。
- ofstream, 類似 ostream, 有一個指針 put pointer ，指向寫入下一個元素的位置。
- fstream, 類似 iostream, 同時繼承了get 和 put
我們可以通過使用以下成員函數來讀出或配置這些指向流中讀寫位置的流指針：
- tellg() 和 tellp()
這兩個成員函數不用傳入參數，返回pos_type 類型的值(根據ANSI-C++ 標準) ，就是一個整數，代表當前get 流指針的位置 (用tellg) 或 put 流指針的位置(用tellp).
- seekg() 和seekp()
這對函數分別用來改變流指針get 和put的位置。兩個函數都被重載爲兩種不同的原型：
seekg ( pos_type position );
seekp ( pos_type position );使用這個原型，流指針被改變爲指向從文件開始計算的一個絕對位置。要求傳入的參數類型與函數 tellg 和tellp 的返回值類型相同。
seekg ( off_type offset, seekdir direction );
seekp ( off_type offset, seekdir direction );使用這個原型可以指定由參數direction決定的一個具體的指針開始計算的一個位移(offset)。它可以是：
ios::beg 從流開始位置計算的位移 ios::cur 從流指針當前位置開始計算的位移 ios::end 從流末尾處開始計算的位移
流指針 get 和 put 的值對文本文件(text file)和二進制文件(binary file)的計算方法都是不同的，因爲文本模式的文件中某些特殊字符可能被修改。由於這個原因，建議對以文本文件模式打開的文件總是使用seekg 和 seekp的第一種原型，而且不要對tellg 或 tellp 的返回值進行修改。對二進制文件，你可以任意使用這些函數，應該不會有任何意外的行爲產生。
以下例子使用這些函數來獲得一個二進制文件的大小：
#include <iostream.h>
#include <fstream.h>
const char * filename = "test.txt";
int main () {
long l,m;
ifstream in(filename, ios::in|ios::binary);
l = in.tellg();
in.seekg (0, ios::end);
m = in.tellg();
in.close();
cout << "size of " << filename;
cout << " is " << (m-l) << " bytes.\n";
return 0;
}
//結果:
size of example.txt is 40 bytes. 4.二進制文件
在二進制文件中，使用<< 和>>，以及函數（如getline）來操作符輸入和輸出數據，沒有什麼實際意義，雖然它們是符合語法的。
文件流包括兩個爲順序讀寫數據特殊設計的成員函數：write 和 read。第一個函數 (write) 是ostream 的一個成員函數，都是被ofstream所繼承。而read 是istream 的一個成員函數，被ifstream 所繼承。類 fstream 的對象同時擁有這兩個函數。它們的原型是：
read ( char * buffer, streamsize size );
這裏 buffer 是一塊內存的地址，用來存儲或讀出數據。參數size 是一個整數值，表示要從緩存（buffer）中讀出或寫入的字符數
採用二進制存儲可以節約很多空間， 它使用write和read來存儲和讀取。ofstream outfile("data.dat",ios::binary);
for(int i=0;i<100;i++)
{
n[0]=i+1;
outfile.write((Char*)n,sizeof(int)); //還可以用變量和數組爲例
// outfile.write((Char*)&i,sizeof(int)); i 爲變量
// outfile.write((Char*)n,sizeof(int)); n爲數組
}
outfile.close();
ifstream inifile("data.dat",ios:binary);
for(i=0;i<100;i++)
{ inifile.read((Char*)n,sizeof(int);
cout<<n[0]<<" ";
}文本文件的讀寫很簡單：用插入器(<<)向文件輸出；用析取器(>>)從文件輸入。假設file1是以輸入方式打開，file2以輸出打開。示例如下：
file2<<"I Love You";//向文件寫入字符串"I Love You"
int i;
file1>>i;//從文件輸入一個整數值。
這種方式還有一種簡單的格式化能力，比如可以指定輸出爲16進制等等，具體的格式有以下一些
操縱符 功能 輸入/輸出
dec 格式化爲十進制數值數據 輸入和輸出
endl 輸出一個換行符並刷新此流 輸出
ends 輸出一個空字符 輸出
hex 格式化爲十六進制數值數據 輸入和輸出
oct 格式化爲八進制數值數據 輸入和輸出
setpxecision(int p) 設置浮點數的精度位數 輸出
比如要把123當作十六進制輸出：file1<<hex<<123;要把3.1415926以5位精度輸出：file1<<setpxecision(5)<<3.1415926。
2、二進制文件的讀寫
①put()
put()函數向流寫入一個字符，其原型是ofstream &put(char ch)，使用也比較簡單，如file1.put('c');就是向流寫一個字符'c'。
②get()
get()函數比較靈活，有3種常用的重載形式：
一種就是和put()對應的形式：ifstream &get(char &ch);功能是從流中讀取一個字符，結果保存在引用ch中，如果到文件尾，返回空字符。如file2.get(x);表示從文件中讀取一個字符，並把讀取的字符保存在x中。
另一種重載形式的原型是： int get();這種形式是從流中返回一個字符，如果到達文件尾，返回EOF，如x=file2.get();和上例功能是一樣的。
還有一種形式的原型是：ifstream &get(char *buf,int num,char delim='n')；這種形式把字符讀入由 buf 指向的數組，直到讀入了 num 個字符或遇到了由 delim 指定的字符，如果沒使用 delim 這個參數，將使用缺省值換行符'n'。例如：
file2.get(str1,127,'A');//從文件中讀取字符到字符串str1，當遇到字符'A'或讀取了127個字符時終止。
③讀寫數據塊
要讀寫二進制數據塊，使用成員函數read()和write()成員函數，它們原型如下：
read(unsigned char *buf,int num);
write(const unsigned char *buf,int num);
read()從文件中讀取 num 個字符到 buf 指向的緩存中，如果在還未讀入 num 個字符時就到了文件尾，可以用成員函數 int gcount();來取得實際讀取的字符數；而 write() 從buf 指向的緩存寫 num 個字符到文件中，值得注意的是緩存的類型是 unsigned char *，有時可能需要類型轉換。
例：
unsigned char str1[]="I Love You";
int n[5];
ifstream in("xxx.xxx");
ofstream out("yyy.yyy");
out.write(str1,strlen(str1));//把字符串str1全部寫到yyy.yyy中
in.read((unsigned char*)n,sizeof(n));//從xxx.xxx中讀取指定個整數，注意類型轉換
in.close();out.close();
5.緩存和同步(Buffers and Synchronization)
當我們對文件流進行操作的時候，它們與一個streambuf 類型的緩存(buffer)聯繫在一起。這個緩存（buffer）實際是一塊內存空間，作爲流(stream)和物理文件的媒介。例如，對於一個輸出流， 每次成員函數put (寫一個單個字符)被調用，這個字符不是直接被寫入該輸出流所對應的物理文件中的，而是首先被插入到該流的緩存（buffer）中。
當緩存被排放出來(flush)時，它裏面的所有數據或者被寫入物理媒質中（如果是一個輸出流的話），或者簡單的被抹掉(如果是一個輸入流的話)。這個過程稱爲同步(synchronization)，它會在以下任一情況下發生：
- 當文件被關閉時: 在文件被關閉之前，所有還沒有被完全寫出或讀取的緩存都將被同步。
- 當緩存buffer 滿時:緩存Buffers 有一定的空間限制。當緩存滿時，它會被自動同步。
- 控制符明確指明:當遇到流中某些特定的控制符時，同步會發生。這些控制符包括：flush 和endl。
- 明確調用函數sync(): 調用成員函數sync() (無參數)可以引發立即同步。這個函數返回一個int 值，等於-1 表示流沒有聯繫的緩存或操作失敗。