第七章C++的I、O流类库

第七章

C++的I/O流类库

7.1 C++为何建立自己的输入输出系统

C++除了完全支持C语言的输入输出系统外，还定义了一套面向对象的输入输出系统。为什么C++还要建立自己的输入输出系统呢？C语言的输入输出系统不支持用户自定义的对象，如：Structmy_struct{

inti;floatf;char*str;}s;对此结构类型,在C语言中下面的语句是不能接受的:

printf(“%my_struct”,s);

因为printf()函数只能识别系统预定义的类型，而没有办法对新的数据类型进行扩充.。用C++的输入输出系统，就可以通过重载“<<”和“>>”运算符来解以上问题。C++的类机制允它建立一个可扩展的输入输出系统，它可以通过修改和扩展来加入用户自定义类型及相应操作。17.2C++的流及流类库7.2.1C++的流

输入输出是一种数据传递操作，它可以看作字符序列在主机与外部介质之间的流动。流(stream)为从源(或生产者)到目的(或消费者)的数据流的引用。流具有方向性：与输入设备(如键盘)相联系的流称为输入流；与输出设备(如屏幕)相联系的流称为输出流；与输入输出设备(如磁盘)相联系的流称为输入输出流。

C++中包含几个预定义的流：标准输入流cin与标准输入设备相关联标准输出流cout与标准输出设备相关联非缓冲型标准出错流cerr与标准错误输出设备相关联(非缓冲方式)缓冲型的标准出错流

clog与标准错误输出设备相关联(缓冲方式)在缺省情况下，指定的标准输出设备是显示终端，标准输入设备是键盘。在任何情况下（有时用户把标准输出设备定向为其它设备），指定的标准错误输出设备总是显示终端。cerr<<“Theaveragecannotbecomputed.\n”;27.2.2流类库

C++流类库是用继承方法建立起来的一个输入输出类库。它具有两个平行的基类：streambuf类，

ios

类。所有其它的流类都是从它们直接或间接地派生出来的。使用C++的流类库，程序中可能应包含的头文件：

iostream.hstrstream.hfstream.hiomanip.h1.streambuf

类streambuffilebufstrstreambufconbuf派生32.

ios类iosfstreambasestrstreambaseostreamistreamistrstreamofstreamostrstreamconstreamifstreamfstreamistream_withassignostream_withassigniostream_withassignstrstreamiostream47.3输入输出的格式控制7.3.1用ios类的成员函数进行格式控制

ios类中有几个成员函数可以用来对输入输出进行格式控制。主要控制状态标志字、域宽、填充字符及输出精度。1.状态标志字状态标志存放在数据成员

longx_flags

中。ios

类public中定义了一个枚举，它的每个成员可以分别定义状标志字的一个位，每一位都称为一个状标志位。

5.这个枚举定义如下：enum{0000

0000

0000

0001skipws=0x0001，跳过输入中的空白，可用于输入left=0x0002，左对齐输出，可用于输出right=0x0004，右对齐输出，可用于输出internal=0x0008，在符号位和基指示符后填入字符，可用于输出dec=0x0010，转换基数为十进制，可用于输入或输出oct=0x0020，转换基数为八进制，可用于输入或输出hex=0x0040，转换基数为十六进制，可用于输入或输出showbase=0x0080，在输出时显示基指示符，可于输入或输出showpoint=0x0100，在输出时显示小数点，可用于输出uppercase=0x0200，十六进制输出时，表示制式的和表示数值的字符一律为大写，可用于输出showpos=0x0400，正整数前显示”+”符号，可用于输出scientific=0x0800，用科学表示法显示浮点数，可用于输出fixed=0x1000，用定点形式显示浮点数，可用于输出unitbuf=0x2000，在输出操作后立即刷新所有流，可用于输出

stdio=0x4000，在输出操作后刷新stdout和stderr，可用于输出};62x_flags取以上枚举值的并存，即x_flags上的每一位(长整数为16位)中的01相当于一个枚举值。例如x_flags中放0x0011或17即为0000

0000

0001

0001相当于0x0001与0x0010之并skipws(0x0001)0000000000000001dec(0x0010)+0000000000010000x_flags(0x0011)000000000001000172. ios类中用于控制输入输出格式的成员函数函数原型功能longios::setf(longflags);设置状态标志flagslongios::unsetf(longflags);清除状态标志，并返回前标志longios::flags();

测试状态标志longios::flags(longflags);设置标志flags，并返回前标志intios::width();

返回当前的宽度设置值intios::width(intw);

设置域宽w，返回以前的设置intios::precision(intp);

设置小数位数p返回以前的小数位数charios::fill();

返回当前的填充字符charios::fill(charch);设置填充字符ch返回当前的填充字符8(1)设置状态标志

设置状态标志，即是将某一状态标志位置“1”，可使用setf()函数其一般的调用格式为：流对象.setf(ios::状态标志);

例7.1#include<iostream.h>main(){istreamcin;//对象cin可不定义

ostreamcout;//对象cout可不定义

cin.setf(ios::shipws);//键盘输入时跳过输入空白

cout.setf(ios::left);//设置输出左对齐cout.setf(ios::showpos|ios::sciengific);//中间用运算符“|”分隔

cout<<567<<“”<<567.89<<endl;}设置showpos使得每个正数前添加“+”号,设置sciengific使浮点数按科学表示法(指数形式)进行显示，输出结果：+567+567.89e02注意：要设置多项标志时，中间用或运算符“|”分隔。

9(2)清除状态标志

清除某一状态标志，即是将某一状态标志位置”0”，可使用unseft()函数，使用时的调用格式与setf()相同。(3)取状态标志取一个状态标志，可使用flags()函数。flags()函数有不带参数与带参数两种形式：

lingios::flags();用于返回当前的状态标志字；

lingios::flags(liogflag);返回当前的状态标志字后，再者将状态标志字设置成flag(参数)。flags(liogflag)函数与setf(liogflags)函数的差别在于：setf()函数是在原有的基础上追加设定的，而flags()函数是用新设定覆盖以前的状态标志字。例7.2几个成员函数的使用方法#include<iostream.h>voidshowflags(longf)//输出状态标志字函数{longi;for(i=0x8000;i;i=i>>1)//用右移方法使i中的值为”1”的位不断右移

if(i&f)cout<<”1”;//判断f中的某一位是否为”1”

elsecout<<”0”;cout<<endl;}10接1例7.2voidmain(){longf;

cout.setf(ios::unitbuf|ios::skipws);f=cout.flags();//取当前状态标志字

showflags(f);//显示状态标志字

cout.setf(ios::showpos|ios::scientific);//追加状态标志位

f=cout.flags();showflags(f);cout.unsetf(ios::scientific);//从状态标志字中去掉sciengific

f=cut.flags();showflags(f);f=cout.flags(ios::oct);//重新设置状态标志字

showflags(f);//显示设置前的状态标志字

f=cout.flags();//取设置后的状态标志字

showflags(f);//显示设置后的状态标志字}11程序运行结果为;

0010000000000001(1)

0010110000000001(2)

0010010000000001(3)

0000000000100000(4)

0000000000100000(5)(4)设置域宽

域宽主要用来控制输出，在ios类中域宽存放在数据成员intx_width中，设置域宽的成员函数有两个，其一般格式为：

intios::width();返回当的域宽值

intios::width(intw);设置域宽，并返回原来的域宽(5)设置输出的精度精度用来控制浮点数的输出显示精度，在ios类中用数据成员intx_precision来存放精度，设置精度的成员函数的一般格式为：

intios::precision(intp);重新设置浮点数所需小数的位数,并返回设置前的位数(6)填充字符填充字符的作用是：当输出值不满域宽时用填充字符来填充，缺省情况下填充字符为空格，所以在使用填充字符函数时，必须与width()函数相配合，否则就没有意义，在ios类中用数据成员x_fill来存放填充字符。填充字符的成员函数有两个，其一般形式为：charios::fill();返回当的填充字符

charios::fill(charch);用ch重新设置填充字符，并返回设置前的填充字符。12例7.3#include<iostream.h>voidmain(){cout<<”x_width=”<<cout.width()<<endl;

cout<<”x_fill=”<<cout.fill()<<endl;

cout<<”x_precision=”<<cout.precision()<<endl;

cout<<123<<”“<<123.45678<<endl;

cout<<”---------------------------------------\n”;

cout<<”****x_width=10,x_fill=,x_precision=4****\n”;

cout.width(10);

cout.precision(4);

cout<<123<<”“<<123.45678<<”“<<234.567<<endl;

cout<<”x_width=”<<cout.width()<<endl;

cout<<”x_fill=”<<cout.fill()<<endl;

cout<<”x_precision=”<<cout.precision()<<endl;

cout<<”---------------------------------------\n”;

cout<<”****x_width=10,x_fill=&,x_precidion=4****\n”;

13接1例7.3

cout.fill(‘&’);

cout.width(10);

cout<<123<<”“<<123.45678<<endl;

cout.setf(ios::left);

cout.width(10);

cout<<123<<”“<<123.45678<<endl;

cout<<”x_width=”<<cout.width()<<endl;

cout<<”x_fill=”<<cout.fill()<<endl;

cout<<”x_precision=“<<cout.precision()<<endl;}14程序运行结果如下:

x_width=0

x_fill=

x_precision=0

123 123.45678

-------------------------------------****x_width=10,x_fill=,x_preciosion=4****

123123.4568234.567

x_width=0

x_fill=

x_precision=4

-------------------------------------****x_width=10,x_fill=&,x_precision=4****&&&&&&&123123.4568

123&&&&&&&123.4568

x_width=0

x_fill=&

x_precision=4例7.4利用控制输入输出格式的成员函数建立对齐的数字表#include<iostream..h>#include<math.h>voidmain(){doublex;cout,precision(4);cout<<”xsqrt(x)x^2\n\n”;for(x=1.0;x<=20.0;x++){cout.width(8);cout<<x<<’‘;cout.width(8);cout<<sqrt(x)<<’‘;cout.width(8);cout<<x*x<<’\n’;}}这程序建立了如下的表

xsqrt(x)x^2

11121.41424

31.7321

9

4

2

16

52.236125

62.4495

36

72.6458

49

82.8284

64

93

81

103.1623

100

113.3166121

123.4641144

133.6056169

143.7417196

153.873225

16 4256

174.1231289

184.2426324

194.3598361

204.4721400157.3.2使用操作符进行输入输出格式控制

C++提供了另一种进行I/O格式控制的方法，这一方法使用了一种称为操纵符(也称为操纵函数)的特殊函数。在很多情况下，使用操纵符进行格式化控制比用ios格式标志和成员函数要方便。1.C++预定义的操纵符

C++预定义的操纵符是以一个流引用作为其参数，并返回同一流的引用,因此它可以嵌入到输入输出操作的链中。操纵符可用来改变域宽，使整型数以八进制或十六进制形式输入或输出，并设置填充字符等。许多操纵符的功能类似于上面介绍的ios类成员函数的功能。C++提供的预定义操纵符如下：(1)

dec以十进制形式输入或输出整型数，可用于输入或输出。(2)hex

以十六进制形式输入或输出整型数，可用于输入或输出。(3)oct以八进制形式输入或输出整型数，可用于输入或输出。(4)ws用于在输入时跳过开头的空白符，仅用于输入。(5)endl插入一个换行符并刷新输出流，仅用于输出。(6)ends插入一个空字符，通常用来结束一个字符串，仅用于输出。(7)flush刷新一个输出流，仅用于输出。(8)setbase(intn)把转换基数设置为n(n的值为0,8,10,或16)，n的缺省值为”0”，即以十进制形式输出。16(9)resetiosflags(longf)关闭由参数f指定的格式标志，可用于输入或输出。(10)setiosflags(longf)设置由参数f指定的格式标志，可用于输入或输出。(11)setfill(intc)c为填充字符，缺省时为空格，可用于输入或输出。(12)setprecision(intn)设置数据小数部分的位数，缺省时小数的位数为6，可用输入输出。(13)setw(intn)设置域宽为n，可用于输入或输出。17

操纵符setiosflags()和resetiosflags()中所用的格式标志

格式标志名含义 ios::left输出数据按域宽左对齐输出 ios::right

输出数据按域宽右对齐输出 ios::scientific

使用科学计数法表示浮点数 ios::fixed

使用定点形式表示浮点数 ios::dec转换基数为十进制形式 ios::hex转换基数为十六进制形式 ios::oct转换基数为八进制形式 ios::uppercase

十六进制形式和科学计数法输出时,表示数值的字符一律为大写ios::showbase输出带有一个表示制式的字符(如”X”表示十六进制,”O”表示八进制)ios::showpos 在正数前添加一个”+”号 ios::showpoint浮点输出时必须带有一个小数点 2.操纵符的使用操纵符分为带参数的操纵符和不带参数的操纵符.通常，不带参数的操纵符在iostream.h文件中定义，带参数的操纵符在iomanip.h文件中定义。18例7.5使用操纵符的输入输出格式控制#include<iostream.h>#include<iomanip.h>voidmain(){cout<<setw(10)<<123<<567<<endl;//①cout<<123<<setiosflags(ios::scientific)<<setw(20)<<123.456789<<endl;//②cout<<123<<setw(10)<<hex<<123<<endl;//③cout<<123<<setw(10)<<oct(8)<<123<<endl;//④cout<<123<<setw(10)<<setbase(0)<<123<<endl;//⑤cout<<resetiosflags(ios::scientific)<<setprecision(4)<<123.456789<<endl;⑥cout<<setiosflags(ios::left)<<setfill(‘#’)<<setw(8)<<123<<endl;//⑦cout<<resetiosflags(ios::left)<<setfill(‘$’)<<setw(8)<<456<<endl;//⑧}19程序运行结果为： 1234567 ①1231.234567e+02 ②1237b ③7b 173 ④173123 ⑤123.4568 ⑥123##### ⑦$$$$$456 ⑧例7.6二次方表与二次方根表的程序的程序的另一个版本#include<iostream.h>#include<iomanip.h>#include<math.h>voidmain(){doublex;cout<<setprecision(4);cout<<“xsqrt(x)x^2\n\n”;for(x=1.;x<=20.0;x++);{

cout<<setw(8)<<x<<’’; cout<<setw(8)<<sqrt(x)<<’’; cout<<setw(8)<<x*x<<’n’;}}203.用户自定义的操纵符

C++除了提供此同预定义的操纵符外，也允许用户自定义操纵符，把程序中频繁使用的输入输出操作合并成一个操纵符。若为输出流定义操纵符函数,则定义形式如下:

ostream&manip_name(ostream&stream){//自定义代码

returnstream;}

若为输入流定义操纵符函数,则定义形式如下:

istream&manip_name(istream&stream){//自定义代码

returnstream;}21例7.7自定义的操纵符#include<iostream.h>#include<iomanip.h>ostream&output1(ostream&stream){stream.setf(ios::left);stream<<setw(10)<<hex<<setfill(‘&’);returnstream;}voidmain(){cout<<123<<endl;cout<<output1<<123<<endl;}程序运行结果如下:1237b&&&&&&&&22例7.8#include<iostream.h>#include<iomanip.h>istream&inputl(istream&in){cin>>hex;cout<<“Enternumberusinghexformat:”;returnin;}voidmain(){inti;cin>>inputl>>i;cout<<endl;}

以上程序中定义了一个操纵符函数input1，该函数要求输入一个十六进制数。程序运行后，屏幕上显示：

Enternumberusinghexformat:提示用户输入一个十六进制数。237.4用户自定义类型的输入输出

用户自定义的类型数据的输入或输出，可以通过重载运算符“>>”和“<<”来实现，使“>>”和“<<”可以直接用来输入或输出类的对象。7.4.1重载输出运算符“<<”定义输出运算符”<<”重载函数的一般格式如下：ostream&operator<<(ostream&stream,class_nameobj){ //操作代码

returnstream;}函数中的一个参数是对ostream对象的引用，它可以是其它任何合法的标示符，但必须与return后面的标示符相同。第二个参数接受将被输出的对象，其中class_name是类名，obj为该类的对象名。24例7.9输出运算符“<<”重载的例子#include<iostream.h>classcoord{public: intx,y; coord(){x=0;y=0;}coord(intI,intj){x=I;y=j;}};ostream&operator<<(ostream&stream,coordob){stream<<ob.x<<“,”<<ob.y<<endl;returnstream;}voidmain(){coorda(5,6),b(10,34);cout<<a<<b;}程序运行结果如下：5,610,3425例7.10把重载输出运算符定义为类的友元函数，这样就可以访问类的私有成员#include<iostream.h>classcoord{intx,y;public: coord(){x=0;y=0;}coord(inti,intj){x=i;y=j;} friendostream&operator<<(ostream&stream,coordob);};ostream&operator<<(ostream&stream,coordob){stream<<ob.x<<”,”<<ob.y<<endl;returnstream;}voidmain(){coorda(5,6),b(10,34);cout<<a<<b;}26程序运行结果如下： 5,6 10,347.4.2重载输入运算符“>>”

只是要把ostream换成istream，把”<<”用”>>”代替，第二个参数是一个引用。定义输入运算符”>>”重载函数的一般格式如下：istream&operator>>(istream&stream,class_name&obj){ //操作代码

returnstream;}例7.11重载输入运算符“>>”#include<iostream.h>classthree_d{ intx,y,z;public: three_d(inta,intb,intc){x=a;y=b;z=c;}friendostream&operator<<(ostream&output,three_dob);friendistream&operator>>(istream&input,three_d&ob);};27接1例7.11ostream&operator<<(ostream&output,three_dob);{output<<ob.x<<“,”;output<<ob.y<<“,”;output<<ob.z<<endl;returnoutput;}istream&operator>>(istream&input,three_d&ob);{cout<<”Enterx,y,zvalue:”;input>>ob.x;input>>ob.y;input>>ob.z;returninput;}28接2例7.11voidmain(){three_dobj(10,20,30); //定义类three_d的对象objcout<<obj; //输出对象obj的成员值

cin>>obj; //输出对象obj的各成员值,将原值覆盖

cout<<obj; //输出对象obj的成员值(新值)}程序运行结果如下：10,20,30

Enterx,y,zvalue:40506040,50,60297.5文件的输入输出

C++把文件看作字符序列，即文件是由一个字符数据顺序组成的。根据数据的组织形式，文件可分为文本文件和二进制文件。文本文件又称ASCII文件，它的每个字节存放一个ASCII代码，代表一个字符。二进制文件则是把内存中的数据，按其在内存中的存储形式原样写到磁盘上存放。文件是一个字符流或二进制流，它把数据看作是一连串的字符，而不考虑记录的界限，它对文件的存取以字符为单位进行。我们把这种文件称为流式文件。在C++中，要进行文件的输入输出，必须首先创建一个流，然后将这个流与文件相关联，即打开文件，此时才能进行读写操作，完成后再关闭这个文件。这是C++中进行文件输入输出的基本过程。7.5.1文件的打开与关闭1. 文件的打开为了执行文件的输入输出，C++提供了三个流类。名称基类功能

ofstream由ostream派生用于文件的输出

ifstream由istream派生用于文件的输入

fstream由iostream派生用于文件的输入或输出30建立流的过程就是定义流类的对象，例如：

ifstreamin;ofstreamout;fstreamboth;它们分别定义了输入流对象in，输出流对象out，输入输出流对象both。Open()函数是上述三个流类的成员函数，其原型为：voidopen(constunsignedchar*，intmode，

intaccess=filebuf::openprot)；打开语句：流类的对象.

open(constunsignedchar*，intmode，intaccess=filebuf::openprot)；

其中第一个参数是用来传递文件名的；第二个参数mode的值决定文件将如何被打开，它必须取下面的值中的一个；access的值决定文件的访问方式。

31

ios::app 使输出追加到文件尾部

ios::ate 查找文件尾

ios::in 打开一个文件进行读操作

ios::nocreate 文件不存在时，导致open()失败

ios::noreplace 若文件存在，则open()失败

ios::out 打开一个文件进行写操作

ios::trunc 使同名文件被删除

ios::binary 文件以二进制方式打开，缺省时为文本文件访问方式0普通文件1只读文件2隐含文件4系统文件8备份文件32打开文件的步骤：(1)定义一个类的对象，例如：ofstreamout；(2)使用open()函数打开文件。例如：out.open(”test”，ios::out，0)；

文件只有在打开后，才能对文件进行读写操作。由于某些原因，可能打开失败，因此使用文件之前必须进行执行检测，以确认打开一个文件是否成功。可以使用类似下面的方法进行检测：if（!mystream）{cout<<”cannotopenfile!\n”;//错误处理代码}在实际编程时，打开一个文件的最常见的形式为：

ofstreamout(”test”);用if(!out)检测是否打开成功它相当于语句：

ofstreamout；out.open(”test”)；2.文件的关闭关闭文件可使用close()函数完成，close函数也是流类中的成员函数，它不带参数，没有返回值，例如：out.close()；337.5.2文件的读写

在含有文件操作的程序中，必须有如下的预处理命令：#include<fstream.h>1.文本文件的读写文件打开后，文本文件的读写使用运算符“<<”与“>>”，只是必须用与文件相连接的流代替cin和cout。例7.12把一个整数、一个浮点数和一个字符串写到磁盘文件test中。#include<fstream.h>intmain(){ofstream

fout（”test”）；if（！fout）{cout<<”cannotopenoutputfile\n”;return1;}fout<<10<<””<<123.456<<”\”Thisisatestfile.\”\n”;fout.close（）；return0;}用“写字板”可以看到test文件的内容：10123.456“thisisatestfile”34例7.13先建立一个输出文件，向它写入数据，然后关闭文件，再按输入模式打开它，并读取信息。#include<fstream.h>voidmain(){ofstreamfout（”test2”）；if（！fout）{cout<<”cannotopenoutputfile.\n”;return1;}fout<<”Hello！\n”;fout<<100<<’’<<hex<<100<<endl;fout.close();ifstreamfin（”test2”）；if（！fin）{cout<<”cannotopeninputfile.\n”;return1;}charstr[80];intI;fin>>str>>i;cout<<str<<””<<i<<endl;fin.close（）；}

程序建立一个输出文件test2，并向它写入数据，关闭输出文件test2。再将文件test2按输入模式打开，并将字符串“hello！\n”读给字符数组str，将整数100读给整型变量i。最后在屏幕上显示出str和I的值，如下所示：

Hello！10035例7.14从键盘读入字符串，并将它们写进磁盘文件。当用户输入空白字符时，程序停止。#include<fstream.h>#include<stdio.h>voidmain（intargc，char*argv[]）{if（argc!=2）{cout<<”Usage:write<filename>\n”;return1;}ofstreamoutf(argv[1]);if(!outf){cout<<”cannotopenoutputfile.\n”;return1;}charstr[60];cout<<”Writestringstodisk,RETURNtostop\n”;do{cout<<”:”;gets(str);outf<<str<<endl;}while(*str);outf.close();}这个例子采用了命令行参数的形式，输入以下命令行：<可执行文件名><磁盘文件名>↙程序运行情况如下：Writestringstodisk，RETURNtostop：abcdefg（从键盘输入一个字符串）：↙（输入空行，程序停止）程序运行后，在磁盘上生成一个名为<磁盘文件名>的文件，其内容：abcdefg362.二进制文件的读写

任何文件，无论它包含格式化的文本还是包含原始数据，都能以文本方式或二进制方式打开。文本文件是字符流，而二进制文件是字节流。(1)用get()函数和put()函数读写二进制文件

get()是输入流类istream中定义的成员函数，它可以从与流对象连接的文件中读出数据，每次读出一个字节(字符)。put()是输出流类ostream中的成员函数，它可以向与流对象连接的文件中写入数据，每次写入一个字节（字符）。get()函数有许多格式，其最一般的使用版本的原型如下：

istream&get(unsignedchar&ch);get()函数从相关流中只读一个字符，并把该值放如引用ch&中。put()函数的原型如下：

ostream&put(charch)；put()函数将字符ch写入流中。37例7.15实现任意类型的文件拷贝。#include<iostream.h>#include<fstream.h>voidmain(intargc,char*argv[]){charch;if(argc!=3){cout<<”Badcommond!\n”;return0;}ifstreaminf(argv[1]);if(!inf){cout<<”Cannotopensoucefile.”;return1;}ofstreamoutf(argv[2]);if(!outf){cout<<”Cannotopentargetfile.”;return1;}while(inf){inf.get(ch);outf.put(ch);}inf.close();outf.close();}

假定本程序的文件名为mvc7_15.cpp，经编译、连接后生成的可执行文件名为mvc7_15.exe，则在DOS下输入以下命令行：

D>mvc7_15file1.exefile2.exe

该程序的执行结果，是把文件file1.exe中的信息拷贝到文件file2.exe中38eof()函数的使用

二进制文件的处理过程与文本文件的处理过程基本相同，但在判断文件是否结束时有所区别。在文本文件中，遇到文件结束符，get函数返回一个文件结束标志EOF，该标志的值为-1。但在处理二进制文件时，读入某一字节中的二进制数的值可能是-1，这与EOF的值相同。这样就有可能出现读入的有用数据被处理成“文件结束”的情况。为了解决这个问题，c++提供了一个成员函数eof，用来判断文件是否真的结束，其原型为：

inteof（）；

当到达文件末尾时，它返回一个非零值，否则返回零。当输入文件是键盘时，其结束符是ctrl_z，eof()函数返回的值为真。39例7.16在屏幕上显示任何给定文件的内容。#include<iostream.h>#include<fstream.h>main(intargc,char*argv[]){charch;if(argc!=2){cout<<”Usage:PR<filename>\n”;return1;}ifstreamin(argv[1]);if(!in){cout<<”Cannotopenfile”;return1;}while(!in.eof()){in.get(ch);cout<<ch;}return0;}

假定本程序的文件名为mvc7_16.cpp，经编译、连接后生成的可执行文件名为mvc7_16.exe，则在DOS下输入以下命令行：

D>mvc7_16file1

该程序的执行结果，是把文件file1中的信息在屏幕上显示。40(2)用read()函数和write()函数读写二进制文件

有时需要读写一组数据(如一个结构变量的值)，为此C++提供了两个函数read()和write()，用来读写一个数据块。

①read()函数：函数原型：

istream&read(unsignedchar*buf，intnum)；read()是类istream中的成员函数，其功能为：从相应的流中读取num个字节(字符)，并把它们放入指针buf所指的缓冲区中。调用格式：read(缓冲区首址，读入的字节数)；注意：“缓冲区首址”的数据类型为unsignedchar*，当输入其它类型数据时，必须进行类型转换，例如：intarray[]={50，60，70}；定义了一个整型数组array，read((unsignedchar*)&array，sizeof(array)；

对整型数组array，为了把数据从文件读入到它中，必须在read()函数中把它转换为unsignedchar*类型。由sizeof()函数确定要读入的字节数。

41②write()函数：函数原型：ostream&write(constunsignedchar*buf,intnum)；write()是流类ostream的成员函数，利用该函数，可以把buf所指的缓冲区num个字节写到相应的流上。参数的含义及调用注意事项与read（）函数类似。注意：如果在num个字节被读出之前就达到了文件尾，则read()只是停止执行，此时缓冲区包含这些字符。我们可以用另一个成员函数gcount()统计出有多少字符被读出。gcount()的原型如下：intgcount()；它返回所读取的字节数。42例7.17用write()函数向文件test中写入双精度数与字符串。#include<iostream.h>#include<fstream.h>#include<string.h>main(){ofstreamoutf(”test”)；if(!out){cout<<”cannotopenoutputfile.\n”;return1;}doublenum=100.45;charstr[]=”Thisisatest”;out.write((char*)&num,sizeof(double));out.write(str,strlen(str));out.close();return0;}

程序执行后，屏幕上不显示任何信息，但程序已将双精度100.45和字符串“thisisatest”以二进制形式写入文件test中。用下面的程序可以读取文件test中的数据，并在屏幕上显示出来，以验证前面的程序操作。43例7.18用read()函数读取例7.17中程序所建立的文件。#include<iostream.h>#include<fstream.h>#include<string.h>main（）{ifstreamin（”test”）;if(!in){cout<<”cannotopeninputfile.\n”;return1;}doublenum;charstr[80];in.read((char*)&num,sizeof(double));in.read(str,14);cout<<num<<’’<<str;in.close();return0;}程序运行结果为：100.45Thisisatest443．文件的随机读写前面介绍的文件操作都是按一定顺序进行读写的，因此称为顺序文件。C++在类istream及类ostream中定义了几个与在输出流中随机移动文件指针的成员函数，则可以在流内随机移动文件指针，从而可以对文件的任意数据进行随机读写。用函数seekg()和seekp()进行随机访问。函数seekg()用于输入文件，函数seekp()用于输出文件。

45它们的函数原型如下：

istream&seekg(streamoffoffset,seek_dirorigin);ostream&seekp(streamoffoffset,seek_dirorigin);其中，参数origin表示文件指针的起始位置，offset表示相对于这个起始位置的位移量。seek_dir是一个系统定义的枚举名，origin是枚举变量。origin的取值有以下三种情况：

ios::beg

从文件头开始，把文件指针移动由offset指定的距离。offset的值为正数

ios::cur

从当前位置开始，把文件指针向前(后)移动由offset指定的距离。offset的值为正或负数，正数时向前移，负数时向后移。

ios::end

从文件尾开始，把文件指针移动由offset指定的距离，offset的值为负数进行文件的随机读写时，可以用以下函数测试文件指针的当前位置：streampostellg()；用于输入文件。streampostellp()；用于输出文件。streampos是在iostream.h中定义的类型，实际上是long型的。46例7.19演示seekp()函数。它修改文件中的指定字符。执行时在命令行指定文件名，其后跟想修改的字符的位置，然后再跟新的字符。#include<iostream.h>#include<fstream.h>#include<stdlib.h>intmain(intargc,char*argv[]){if(argc!=4){cout<<”Usage:CHANGE<filename><byte><char>\n”;return1;}fstreamout(argv[1],ios::in|ios::out);

if(!out){cout<<”Cannotopenfile”<<argv[1]<<”\n”;return1;}out.seekp(atoi(argv[2]),ios::beg);

out.put(*argv[3]);out.close();return0;}假定上述程序的文件名为mvc7_19.cpp，经编译、连接生成的可执行文件名为mvc7_19.exe。需要修改的文件名为file，file的内容为：AAAAAAAAAA1234567890执行下述命令：D>mvc7_19file5#程序运行结果为：

AAAAA#AAAA123456789047例7.20使用seekg()函数，它从指定的位置开始显示文件内容。#include<iostream.h>#include<fstream.h>#include<stdlib.h>voidmain(intargc,char*argv[]){charch;if(argc!=3){cout<<”Usage:LOCATE<filename><loc>\n”;return1;}ifstrea