C++二进制文件的读取和写入（精华版） |
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C++二进制文件的读取和写入（精华版）
我们先来说一下为什么要使用二进制文件，它比文本文件有哪些好处。
用文本方式存储信息不但浪费空间，而且不便于检索。例如，一个学籍管理程序需要记录所有学生的学号、姓名、年龄信息，并且能够按照姓名查找学生的信息。程序中可以用一个类来表示学生：
class CStudent
{
char szName[20]; //假设学生姓名不超过19个字符，以 '\0' 结尾
char szId[l0]; //假设学号为9位，以 '\0' 结尾
int age; //年龄
};
如果用文本文件存储学生的信息，文件可能是如下样子：
Micheal Jackson 110923412 17
Tom Hanks 110923413 18
这种存储方式不但浪费空间，而且查找效率低下。因为每个学生的信息所占用的字节数不同，所以即使文件中的学生信息是按姓名排好序的，要用程序根据名字进行查找仍然没有什么好办法，只能在文件中从头到尾搜索。
如果把全部的学生信息都读入内存并排序后再查找，当然速度会很快，但如果学生数巨大，则把所有学生信息都读人内存可能是不现实的。
可以用二进制的方式来存储学生信息，即把 CStudent 对象直接写入文件。在该文件中，每个学生的信息都占用 sizeof(CStudent) 个字节。对象写入文件后一般称作“记录”。本例中，每个学生都对应于一条记录。该学生记录文件可以按姓名排序，则使用折半查找的效率会很高。
读写二进制文件不能使用前面提到的类似于 cin、cout 从流中读写数据的方法。这时可以调用 ifstream 类和 fstream 类的 read 成员函数从文件中读取数据，调用 ofstream 和 fstream 的 write 成员函数向文件中写入数据。
用 ostream::write 成员函数写文件
ofstream 和 fstream 的 write 成员函数实际上继承自 ostream 类，原型如下：
ostream & write(char* buffer, int count); 该成员函数将内存中 buffer 所指向的 count 个字节的内容写入文件，返回值是对函数所作用的对象的引用，如 obj.write(...) 的返回值就是对 obj 的引用。 write 成员函数向文件中写入若干字节，可是调用 write 函数时并没有指定这若干字节要写入文件中的什么位置。那么，write 函数在执行过程中到底把这若干字节写到哪里呢？答案是从文件写指针指向的位置开始写入。 文件写指针是 ofstream 或 fstream 对象内部维护的一个变量。文件刚打开时，文件写指针指向文件的开头（如果以 ios::app 方式打开，则指向文件末尾），用 write 函数写入 n 个字节，写指针指向的位置就向后移动 n 个字节。 下面的程序从键盘输入几名学生的姓名和年龄（输入时，在单独的一行中按 Ctrl+Z 键再按回车键以结束输入。假设学生姓名中都没有空格），并以二进制文件形式存储，成为一个学生记录文件 students.dat。 例子，用二进制文件保存学生记录： #include #include 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; } 输入： Tom 60↙ Jack 80↙ Jane 40↙ ^Z↙ 则形成的 students.dat 为 72 字节，用“记事本”程序打开呈现乱码：Tom烫烫烫烫烫烫烫烫 Jack烫烫烫烫烫烫烫？ Jane烫烫烫烫烫烫烫？ 第 13 行指定文件的打开模式是 ios::out|ios::binary，即以二进制写模式打开。在 Windows平台中，用二进制模式打开是必要的，否则可能出错，原因会在《文件的文本打开方式和二进制打开方式的区别》一节中介绍。 第 15 行将 s 对象写入文件。s 的地址就是要写入文件的内存缓冲区的地址。但是 &s 不是 char * 类型，因此要进行强制类型转换。 第 16 行，文件使用完毕一定要关闭，否则程序结束后文件的内容可能不完整。 用 istream::read 成员函数读文件 ifstream 和 fstream 的 read 成员函数实际上继承自 istream 类，原型如下：istream & read(char* buffer, int count); 该成员函数从文件中读取 count 个字节的内容，存放到 buffer 所指向的内存缓冲区中，返回值是对函数所作用的对象的引用。 如果想知道一共成功读取了多少个字节（读到文件尾时，未必能读取 count 个字节），可以在 read 函数执行后立即调用文件流对象的 gcount 成员函数，其返回值就是最近一次 read 函数执行时成功读取的字节数。gcount 是 istream 类的成员函数，原型如下：int gcount(); read 成员函数从文件读指针指向的位置开始读取若干字节。文件读指针是 ifstream 或 fstream 对象内部维护的一个变量。文件刚打开时，文件读指针指向文件的开头（如果以ios::app 方式打开，则指向文件末尾），用 read 函数读取 n 个字节，读指针指向的位置就向后移动 n 个字节。因此，打开一个文件后连续调用 read 函数，就能将整个文件的内容读取出来。 下面的程序将前面创建的学生记录文件 students.dat 的内容读出并显示。 #include #include using namespace std; class CStudent { public: char szName[20]; int age; }; int main() { CStudent s; ifstream inFile("students.dat",ios::in|ios::binary); //二进制读方式打开 if(!inFile) { cout |
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