Ввод-вывод файлов
Ввод-вывод файлов может выполняться как с помощью стандартных функций библиотеки Си, так и с помощью потоков ввода-вывода. Функции библиотеки Си являются функциями низкого уровня, без всякого контроля типов.
Прежде чем перейти к рассмотрению собственно классов, остановимся на том, как осуществляются операции ввода-вывода с файлами. Файл рассматривается как последовательность байтов. Чтение или запись выполняются последовательно. Например, при чтении мы начинаем с начала файла. Предположим, первая операция чтения ввела 4 байта, интерпретированные как целое число. Тогда следующая операция чтения начнет ввод с пятого байта, и так далее до конца файла.
Аналогично происходит запись в файл – по умолчанию первая запись производится в конец имеющегося файла, а все последующие операции записи последовательно пишут данные друг за другом. При операциях чтения-записи говорят, что существует текущая позиция, начиная с которой будет производиться следующая операция.
Большинство файлов обладают возможностью прямого доступа. Это означает, что можно производить операции ввода-вывода не последовательно, а в произвольном порядке: после чтения первых 4-х байтов прочесть с 20 по 30, затем два последних и т.п. При написании программ на языке Си++ возможность прямого доступа обеспечивается тем, что текущую позицию чтения или записи можно установить явно.
В библиотеке Си++ для ввода-вывода файлов существуют классы ofstream (вывод) и ifstream (ввод). Оба они выведены из класса fstream. Сами операции ввода-вывода выполняются так же, как и для других потоков – операции и определены для класса fstream как "ввести" и "вывести" соответствующее значение. Различия заключаются в том, как создаются объекты и как они привязываются к нужным файлам.
При выводе информации в файл первым делом нужно определить, в какой файл будет производиться вывод. Для этого можно использовать конструктор класса ofstream в виде:
ofstream(const char* szName, int nMode = ios::out, int nProt = filebuf::openprot);
Первый аргумент – имя выходного файла, и это единственный обязательный аргумент. Второй аргумент задает режим, в котором открывается поток. Этот аргумент – битовое ИЛИ следующих величин:
ios::app | при записи данные добавляются в конец файла, даже если текущая позиция была перед этим перемещена; |
ios::ate | при создании потока текущая позиция помещается в конец файла; однако, в отличие от режима app, запись ведется в текущую позицию; |
ios::in | поток создается для ввода; если файл уже существует, он сохраняется; |
ios::out | поток создается для вывода (режим по умолчанию); |
ios::trunc | если файл уже существует, его прежнее содержимое уничтожается, и длина файла становится равной нулю; режим действует по умолчанию, если не заданы ios::ate, ios::app или ios::in; |
ios::binary | ввод-вывод будет происходить в двоичном виде, по умолчанию используется текстовое представление данных. |
Можно создать поток вывода с помощью стандартного конструктора без аргументов, а позднее выполнить метод open с такими же аргументами, как у предыдущего конструктора:
void open(const char* szName, int nMode = ios::out, int nProt = filebuf::openprot);
Только после того, как поток создан и соединен с определенным файлом (либо с помощью конструктора с аргументами, либо с помощью метода open), можно выполнять вывод. Выводятся данные операцией . Кроме того, данные можно вывести с помощью методов write или put:
ostream write(const char* pch, int nCount); ostream put(char ch);
Метод write выводит указанное количество байтов (nCount), расположенных в памяти, начиная с адреса pch. Метод put выводит один байт.
Для того чтобы переместить текущую позицию, используется метод seekp:
ostream seekp(streamoff off, ios::seek_dir dir);
Первый аргумент – целое число, смещение позиции в байтах. Второй аргумент определяет, откуда отсчитывается смещение; он может принимать одно из трех значений:
ios::beg | смещение от начала файла |
ios::cur | смещение от текущей позиции |
ios::end | смещение от конца файла |
/p> Сместив текущую позицию, операции вывода продолжаются с нового места файла.
После завершения вывода можно выполнить метод close, который выводит внутренние буферы в файл и отсоединяет поток от файла. То же самое происходит и при уничтожении объекта.
Класс ifstream, осуществляющий ввод из файлов, работает аналогично. При создании объекта типа ifstream в качестве аргумента конструктора можно задать имя существующего файла:
ifstream(const char* szName, int nMode = ios::in, int nProt = filebuf::openprot);
Можно воспользоваться стандартным конструктором, а подсоединиться к файлу с помощью метода open.
Чтение из файла производится операцией или методами read или get:
istream read(char* pch, int nCount); istream get(char rch);
Метод read вводит указанное количество байтов (nCount) в память, начиная с адреса pch. Метод get вводит один байт.
Так же, как и для вывода, текущую позицию ввода можно изменить с помощью метода seekp, а по завершении выполнения операций закрыть файл с помощью close или просто уничтожить объект.