如何详细学习并使用C语言中的文件流类？
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本文共计1564个文字，预计阅读时间需要7分钟。
在《C++输入输出流》这一章中，我们学习了cin和cout的使用。cin主要用于从标准输入（通常是键盘）读取数据，而cout则用于向标准输出（通常是屏幕）写入数据。此外，cin和cout也可以分别用于读取和写入文件中的数据。
除了cin和cout之外，C++标准库中还提供了3个专门用于文件操作的类，它们通常被称为流。
1. ifstream：用于从文件中读取数据。
2.ofstream：用于向文件中写入数据。
3.fstream：可以用于读写文件，即同时进行文件的读取和写入操作。
这些流类提供了类似于cin和cout的接口，但它们专门用于文件操作。
- ifstream：专用于从文件中读取数据；
- ofstream：专用于向文件中写入数据；
- fstream：既可用于从文件中读取数据，又可用于向文件中写入数据。
这 3 个文件流类的继承关系，如图 1 所示。值得一提的是，这 3 个文件流类都位于 <fstream> 头文件中，因此在使用它们之前，程序中应先引入此头文件。
图1：C++类库中的流类
可以看到，ifstream 类和 fstream 类是从 istream 类派生而来的，因此 ifstream 类拥有 istream 类的全部成员方法。同样地，ofstream 和 fstream 类也拥有 ostream 类的全部成员方法。这也就意味着，istream 和 ostream 类提供的供 cin 和 cout 调用的成员方法，也同样适用于文件流。并且这 3 个类中有些成员方法是相同的，比如operator <<()、operator >>()、peek()、ignore()、getline()、get() 等。
值得一提的是，和 <iostream> 头文件中定义有 ostream 和 istream 类的对象 cin 和 cout 不同，<fstream> 头文件中并没有定义可直接使用的 fstream、ifstream 和 ofstream 类对象。因此，如果我们想使用该类操作文件，需要自己创建相应类的对象。
fstream 类拥有 ifstream 和 ofstream 类中所有的成员方法，表 2 罗列了 fstream 类一些常用的成员方法。为什么 C++ 标准库不提供现成的类似 fin 或者 fout 的对象呢？其实很简单，文件输入流和输出流的输入输出设备是硬盘中的文件，硬盘上有很多文件，到底应该使用哪一个呢？所以，C++ 标准库就把创建文件流对象的任务交给用户了。
ifstream
ofstream 打开指定文件，使其与文件流对象相关联。 is_open() 检查指定文件是否已打开。 close() 关闭文件，切断和文件流对象的关联。 swap() 交换 2 个文件流对象。 operator>> fstream
ifstream 重载 >> 运算符，用于从指定文件中读取数据。 gcount() 返回上次从文件流提取出的字符个数。该函数常和 get()、getline()、ignore()、peek()、read()、readsome()、putback() 和 unget() 联用。 get() 从文件流中读取一个字符，同时该字符会从输入流中消失。 getline(str,n,ch) 从文件流中接收 n-1 个字符给 str 变量，当遇到指定 ch 字符时会停止读取，默认情况下 ch 为 '\0'。 ignore(n,ch) 从文件流中逐个提取字符，但提取出的字符被忽略，不被使用，直至提取出 n 个字符，或者当前读取的字符为 ch。 peek() 返回文件流中的第一个字符，但并不是提取该字符。 putback(c) 将字符 c 置入文件流（缓冲区）。 operator<< fstream
ofstream 重载 << 运算符，用于向文件中写入指定数据。 put() 向指定文件流中写入单个字符。 write() 向指定文件中写入字符串。 tellp() 用于获取当前文件输出流指针的位置。 seekp() 设置输出文件输出流指针的位置。 flush() 刷新文件输出流缓冲区。 good() fstream
ofstream
ifstream 操作成功，没有发生任何错误。 eof() 到达输入末尾或文件尾。
这里就以 fstream 类举例，简单演示一下如何使用表 2 中的一些成员方法操作文件：表 2 中仅列举的了部分常用的成员方法，更详细的介绍，读者可查看 C++标准库手册。
#include <iostream> #include <fstream> using namespace std; int main() { const char *url ="c.biancheng.net/cplus/"; //创建一个 fstream 类对象 fstream fs; //将 test.txt 文件和 fs 文件流关联 fs.open("test.txt", ios::out); //向test.txt文件中写入 url 字符串 fs.write(url, 30); fs.close(); return 0; } 执行程序，该程序同目录下会生成一个 test.txt 文件，该文件的内容为：
c.biancheng.net/cplus/
值得一提的是，无论是读取文件中的数据，还是向文件中写入数据，最先要做的就是调用 open() 成员方法打开文件。同时在操作文件结束后，还必须要调用 close() 成员方法关闭文件。关于如何使用 open() 函数打开一个文件，下一节会做详细介绍。注意，初学者只需借助注释看懂程序执行流程即可，具体的代码实现不必深究，后续章节会做详细讲解。
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在《C++输入输出流》这一章中，我们学习了cin和cout的使用。cin主要用于从标准输入（通常是键盘）读取数据，而cout则用于向标准输出（通常是屏幕）写入数据。此外，cin和cout也可以分别用于读取和写入文件中的数据。
除了cin和cout之外，C++标准库中还提供了3个专门用于文件操作的类，它们通常被称为流。
1. ifstream：用于从文件中读取数据。
2.ofstream：用于向文件中写入数据。
3.fstream：可以用于读写文件，即同时进行文件的读取和写入操作。
这些流类提供了类似于cin和cout的接口，但它们专门用于文件操作。
- ifstream：专用于从文件中读取数据；
- ofstream：专用于向文件中写入数据；
- fstream：既可用于从文件中读取数据，又可用于向文件中写入数据。
这 3 个文件流类的继承关系，如图 1 所示。值得一提的是，这 3 个文件流类都位于 <fstream> 头文件中，因此在使用它们之前，程序中应先引入此头文件。
图1：C++类库中的流类
可以看到，ifstream 类和 fstream 类是从 istream 类派生而来的，因此 ifstream 类拥有 istream 类的全部成员方法。同样地，ofstream 和 fstream 类也拥有 ostream 类的全部成员方法。这也就意味着，istream 和 ostream 类提供的供 cin 和 cout 调用的成员方法，也同样适用于文件流。并且这 3 个类中有些成员方法是相同的，比如operator <<()、operator >>()、peek()、ignore()、getline()、get() 等。
值得一提的是，和 <iostream> 头文件中定义有 ostream 和 istream 类的对象 cin 和 cout 不同，<fstream> 头文件中并没有定义可直接使用的 fstream、ifstream 和 ofstream 类对象。因此，如果我们想使用该类操作文件，需要自己创建相应类的对象。
fstream 类拥有 ifstream 和 ofstream 类中所有的成员方法，表 2 罗列了 fstream 类一些常用的成员方法。为什么 C++ 标准库不提供现成的类似 fin 或者 fout 的对象呢？其实很简单，文件输入流和输出流的输入输出设备是硬盘中的文件，硬盘上有很多文件，到底应该使用哪一个呢？所以，C++ 标准库就把创建文件流对象的任务交给用户了。
ifstream
ofstream 打开指定文件，使其与文件流对象相关联。 is_open() 检查指定文件是否已打开。 close() 关闭文件，切断和文件流对象的关联。 swap() 交换 2 个文件流对象。 operator>> fstream
ifstream 重载 >> 运算符，用于从指定文件中读取数据。 gcount() 返回上次从文件流提取出的字符个数。该函数常和 get()、getline()、ignore()、peek()、read()、readsome()、putback() 和 unget() 联用。 get() 从文件流中读取一个字符，同时该字符会从输入流中消失。 getline(str,n,ch) 从文件流中接收 n-1 个字符给 str 变量，当遇到指定 ch 字符时会停止读取，默认情况下 ch 为 '\0'。 ignore(n,ch) 从文件流中逐个提取字符，但提取出的字符被忽略，不被使用，直至提取出 n 个字符，或者当前读取的字符为 ch。 peek() 返回文件流中的第一个字符，但并不是提取该字符。 putback(c) 将字符 c 置入文件流（缓冲区）。 operator<< fstream
ofstream 重载 << 运算符，用于向文件中写入指定数据。 put() 向指定文件流中写入单个字符。 write() 向指定文件中写入字符串。 tellp() 用于获取当前文件输出流指针的位置。 seekp() 设置输出文件输出流指针的位置。 flush() 刷新文件输出流缓冲区。 good() fstream
ofstream
ifstream 操作成功，没有发生任何错误。 eof() 到达输入末尾或文件尾。
这里就以 fstream 类举例，简单演示一下如何使用表 2 中的一些成员方法操作文件：表 2 中仅列举的了部分常用的成员方法，更详细的介绍，读者可查看 C++标准库手册。
#include <iostream> #include <fstream> using namespace std; int main() { const char *url ="c.biancheng.net/cplus/"; //创建一个 fstream 类对象 fstream fs; //将 test.txt 文件和 fs 文件流关联 fs.open("test.txt", ios::out); //向test.txt文件中写入 url 字符串 fs.write(url, 30); fs.close(); return 0; } 执行程序，该程序同目录下会生成一个 test.txt 文件，该文件的内容为：
c.biancheng.net/cplus/
值得一提的是，无论是读取文件中的数据，还是向文件中写入数据，最先要做的就是调用 open() 成员方法打开文件。同时在操作文件结束后，还必须要调用 close() 成员方法关闭文件。关于如何使用 open() 函数打开一个文件，下一节会做详细介绍。注意，初学者只需借助注释看懂程序执行流程即可，具体的代码实现不必深究，后续章节会做详细讲解。