1、1HONEYWELL - CONFIDENTIALFile Number第七章第七章 文件文件 与与 结构体结构体 文件是根据特定的目的而收集在一起的有关数据的集合。文件是根据特定的目的而收集在一起的有关数据的集合。C+把每一把每一个文件都看成是一个有序的字节流，每个文件都以文件结束标志结束，如个文件都看成是一个有序的字节流，每个文件都以文件结束标志结束，如果要操作某个文件，程序必须首先打开该文件。当一个文件被打开后，该果要操作某个文件，程序必须首先打开该文件。当一个文件被打开后，该文件就和一个流关联起来，这里的流实际上是一个字节序列。文件就和一个流关联起来，这里的流实际上是一个字节序列。 C
2、+将文件分为文本文件和二进制文件。二进制文件一般含有特殊的将文件分为文本文件和二进制文件。二进制文件一般含有特殊的格式或计算机代码，如图文件和可执行文件等。文本文件则是可以用任何格式或计算机代码，如图文件和可执行文件等。文本文件则是可以用任何文字处理程序阅读和编辑的简单文字处理程序阅读和编辑的简单ASCII文件。文件。 下面我们学习如何编写下面我们学习如何编写C+代码来实现对文本文件的输入和输出。代码来实现对文本文件的输入和输出。 2HONEYWELL - CONFIDENTIALFile Number第一节文件操作第一节文件操作 C+语言提供了一批用于文件操作的标准函数，本节语言提供了一批用
3、于文件操作的标准函数，本节不是介绍文件打开函数不是介绍文件打开函数fopen，而是介绍另一个函数，而是介绍另一个函数freopen，它们都包含于标准库，它们都包含于标准库cstdio中，文件操作基本中，文件操作基本步骤如下：步骤如下： (1)打开文件，将文件指针指向文件，决定打开文件打开文件，将文件指针指向文件，决定打开文件类型；类型； (2)对文件进行读、写操作；对文件进行读、写操作； (3)在使用完文件后，关闭文件。在使用完文件后，关闭文件。3HONEYWELL - CONFIDENTIALFile Number 一、重定向版一、重定向版【命令格式】【命令格式】 FILE * freope
4、n ( const char * filename, const char * mode, FILE * stream );【参数说明】【参数说明】 filename: 要打开的文件名要打开的文件名 mode: 文件打开的模式，和文件打开的模式，和fopen中的模式中的模式(r/w)相同相同 stream: 文件指针，通常使用标准流文件文件指针，通常使用标准流文件(stdin/stdout/stderr) 其中其中stdin是标准输入流，默认为键盘；是标准输入流，默认为键盘；stdout是标准输出流，默认为是标准输出流，默认为屏幕；屏幕；stderr是标准错误流，一般把屏幕设为默认。通过调用是
5、标准错误流，一般把屏幕设为默认。通过调用freopen，就可以，就可以修改标准流文件的默认值，实现重定向。修改标准流文件的默认值，实现重定向。4HONEYWELL - CONFIDENTIALFile Number【使用方法】【使用方法】 因为文件指针使用的是标准流文件，因此我们可以不定义文件指针。接下来我因为文件指针使用的是标准流文件，因此我们可以不定义文件指针。接下来我们使用们使用freopen()函数以只读方式函数以只读方式r(read)打开输入文件打开输入文件slyar.in。 格式：格式：freopen(slyar.in, r, stdin); 然后使用然后使用freopen()函数
6、以写入方式函数以写入方式w(write)打开输出文件打开输出文件slyar.out。 格式：格式：freopen(slyar.out, w, stdout); 接下来的事情就是使用接下来的事情就是使用freopen()函数的优点了，我们不再需要修改函数的优点了，我们不再需要修改scanf，printf，cin和和cout。而是维持代码的原样就可以了。因为。而是维持代码的原样就可以了。因为freopen()函数重定向函数重定向了标准流，使其指向前面指定的文件，省时省力。最后只要使用了标准流，使其指向前面指定的文件，省时省力。最后只要使用fclose关闭输入关闭输入文件和输出文件即可。文件和输出文
7、件即可。 格式：格式：fclose(stdin);fclose(stdout); 若要恢复句柄，可以重新打开标准控制台设备文件，只是这个设备文件的名字若要恢复句柄，可以重新打开标准控制台设备文件，只是这个设备文件的名字是与操作系统相关的。是与操作系统相关的。 格式：格式：freopen(CON, r, stdin);5HONEYWELL - CONFIDENTIALFile Number代码模版代码模版: #include /使用使用freopen语句，须调用语句，须调用cstdio库库 int main() freopen(slyar.in, r, stdin); freopen(slyar
8、.out, w, stdout); /* 中间按原样写代码，什么都不用修改中间按原样写代码，什么都不用修改 */ fclose(stdin);fclose(stdout); return 0; 6HONEYWELL - CONFIDENTIALFile Number例例9.1从从in.txt文件中读入数据，把它们的和保存文件中读入数据，把它们的和保存out.txt文件中。文件中。#includeint main() freopen(in.txt,r,stdin); /定义输入文件名定义输入文件名 freopen(out.txt,w,stdout); /定义输出文件名定义输出文件名 int te
9、mp,sum=0; while (scanf(%d,&temp)=1) /(cintemp)从输入文件中读入数据从输入文件中读入数据 /在在C+中非中非0为真为真 sum=sum+temp; printf(%dn,sum); / coutsumtemp)和和(scanf(%d,&temp)=1)主要是用于判断数据是否主要是用于判断数据是否已经读完，以便及时终止循环。还可以用成员函数已经读完，以便及时终止循环。还可以用成员函数eof来判断是否达到数据流来判断是否达到数据流的末尾。对的末尾。对scanf、printf和和cin、cout语句都适用。语句都适用。7HONEYWELL - CONFID
10、ENTIALFile Number 二、二、fopen版版 重定向用起来很方便，但并不是所有算法竞赛都允许读写文件。甚至重定向用起来很方便，但并不是所有算法竞赛都允许读写文件。甚至有的竞赛允许访问文件，但不允许使用有的竞赛允许访问文件，但不允许使用freopen这样的重定向方式读写文这样的重定向方式读写文件，可以使用件，可以使用fopen版，对版，对scanf和和printf语句适用。程序如下：语句适用。程序如下： #include using namespace std; int main() FILE *fin,*fout; fin = fopen(in.txt,rb); /定义输入文件名
11、定义输入文件名 fout = fopen(out.txt,wb); /定义输出文件名定义输出文件名 int temp,sum=0; while (fscanf(fin,%d,&temp)=1) /从输入文件中读入数据从输入文件中读入数据 sum=sum+temp; fprintf(fout,%dn,sum); / coutsumendl; fclose(fin);fclose(fout); /关闭文件，可省略关闭文件，可省略 return 0; 8HONEYWELL - CONFIDENTIALFile Number 先声明变量先声明变量fin和和fout（暂且不用管（暂且不用管FILE *为
12、何物），把为何物），把scanf改成改成fscanf，第一个参数为，第一个参数为fin；把；把printf改成改成fprintf，第一个参数为，第一个参数为fout，最，最后执行后执行fclose，关闭两个文件。，关闭两个文件。 重定向和重定向和fopen两种方法各有优劣。重定向的方法写起来简单、自然两种方法各有优劣。重定向的方法写起来简单、自然，但是不能同时读写文件和标准输入输出；，但是不能同时读写文件和标准输入输出；fopen的写法稍显繁琐，但是的写法稍显繁琐，但是灵活性比较大（例如可以反复打开并读写文件）。顺便说一句，如灵活性比较大（例如可以反复打开并读写文件）。顺便说一句，如 果把果把
13、fopen版的程序改成读写标准输入输出，只需赋值版的程序改成读写标准输入输出，只需赋值fin=stdin；fout=stdout；即可，不要调用；即可，不要调用fopen和和fclose。程序如下：程序如下：#includeusing namespace std;int main() FILE *fin,*fout; fin=stdin; fout=stdout; /* 本处语句同上本处语句同上 */ fprintf(fout,%dn,sum); return 0;9HONEYWELL - CONFIDENTIALFile Number三、文件输入输出流三、文件输入输出流 在在C+中，文件输入
14、流中，文件输入流(ifstream)和文件输出流和文件输出流(ofstream)的类，它们的类，它们的默认输入输出设备都是磁盘文件。的默认输入输出设备都是磁盘文件。+可以在创建对象时，设定输入或可以在创建对象时，设定输入或输出到哪个文件。由于这些类的定义是在输出到哪个文件。由于这些类的定义是在fstream中进行的，因此，在使中进行的，因此，在使用这此类进行输入输出操作时，必须要在程序的首部利用用这此类进行输入输出操作时，必须要在程序的首部利用#include指令包指令包进进fstream头文件。头文件。 例如：若想用例如：若想用fin作为输入对象，作为输入对象，fout作为输出对象，则可以使
15、用如下作为输出对象，则可以使用如下定义：定义： ifstream fin(输入文件名输入文件名.扩展名扩展名); ofstream fout(输出文件名输出文件名.扩展名扩展名);10HONEYWELL - CONFIDENTIALFile Number程序如下：程序如下：#include /使用文件输入输出流，对使用文件输入输出流，对cin、cout语句适用语句适用using namespace std;int main() ifstream fin(in.txt); /定义输入文件名定义输入文件名 ofstream fout(out.txt); /定义输出文件名定义输出文件名 int te
16、mp,sum=0; while (fintemp) sum=sum+temp; /从输入文件中读入数据从输入文件中读入数据 foutsumdata_a.a0data_a.a1; /一般情况下不能写一般情况下不能写 cindata_a; int a=data_a.a0+data_a.a1; /就像用整形变量一样用就像用整形变量一样用a0、a1 data_b=data_a;/结构体之间的相互赋值是合法的结构体之间的相互赋值是合法的 data_a.c=0;/就如同给整形变量赋值就如同给整形变量赋值 实际上结构体成员的操作与该成员类型所具有的操作是一致的。实际上结构体成员的操作与该成员类型所具有的操作
17、是一致的。 15HONEYWELL - CONFIDENTIALFile Number 成员运算符成员运算符“.”在存取成员数值时使用，其优先级最高，并具有左结合性在存取成员数值时使用，其优先级最高，并具有左结合性。在处理包含结构体的结构体时，可记作：。在处理包含结构体的结构体时，可记作：strua. strub. membb这说名结构体变量这说名结构体变量 strua 有结构体成员有结构体成员 strub；结构体变量；结构体变量 strub 有成员有成员 membb。3.成员函数调用成员函数调用结构体成员函数调用的一般形式为：结构体成员函数调用的一般形式为：结构体变量名结构体变量名. 成员函
18、数成员函数结构体成员函数默认将结构体变量作为引用参数。结构体成员函数默认将结构体变量作为引用参数。16HONEYWELL - CONFIDENTIALFile Number 7.2.2 结构体操作实例结构体操作实例 现在，我们先定义一个简单的结构体，这个结构体将用来记录一个现在，我们先定义一个简单的结构体，这个结构体将用来记录一个学生的大致情况，所以它的成员应该有学号、姓名、性别、年龄、成绩、学生的大致情况，所以它的成员应该有学号、姓名、性别、年龄、成绩、家庭住址等。家庭住址等。#includeusing namespace std;struct studentint num;/学号学号cha
19、r name21;/姓名姓名char sex;/性别性别int age;/年龄年龄float score;/成绩成绩char address51;/家庭住址家庭住址; /此处不可忽略分号此处不可忽略分号struct student a,b;int main()cina.numa.namea.sexa.agea.scorea.address;cinb.numb.nameb.sexb.ageb.scoreb.address;couta.num a.name a.sex a.age a.score a.addressendl;coutb.num b.name b.sex b.age b.score
20、b.addressendl;return 0;17HONEYWELL - CONFIDENTIALFile Number 这里再举出一个的例子，希望竞赛学子能够举一反三，从中受益。这里再举出一个的例子，希望竞赛学子能够举一反三，从中受益。#includeusing namespace std;struct DATA int a2; /成员为一个数组成员为一个数组 int c;/用来计算总和用来计算总和 int max() /定义成员函数定义成员函数 return a0a1?a0:a1; /默认该结构体变量的成员作默认该结构体变量的成员作为引用参数为引用参数 data_a5; /我们可以定义结构
21、体数组我们可以定义结构体数组/*结构体的初始化结构体的初始化，按成员定义的顺序赋值，每个，按成员定义的顺序赋值，每个 *成员用成员用“,”隔开隔开*/DATA data_b=15,20,35; /*每个成员初始化和同类型变量初每个成员初始化和同类型变量初始化方式相同始化方式相同*/18HONEYWELL - CONFIDENTIALFile Number int main() coutdata_b.max()endl; for (int i=0;idata_ai.a0data_ai.a1;data_ai.c=data_ai.a0+data_ai.a1;for (int i=0;i5;+i)co
22、utdata_ai.max() data_ai.cendl;return 0;程序会先输出：程序会先输出： 20然后等待我们输入然后等待我们输入10个数，假设输入的数字为：个数，假设输入的数字为：19 63 25 36 10 12 25 96 36 12我们将得到如下输出：我们将得到如下输出：63 8236 6112 2296 12136 4819HONEYWELL - CONFIDENTIALFile Number 从上述例子可以看出，结构体支持初始化，定义为数组从上述例子可以看出，结构体支持初始化，定义为数组，成员运算等多种操作。不仅如此，我们还可以通过重载运，成员运算等多种操作。不仅如此，我们还可以通过重载运算符等方法使结构体的操作像算符等方法使结构体的操作像int,double一样方便简洁。但一样方便简洁。但，由于那些内容过多的涉及面向对象编程，与本书为竞赛学，由于那些内容过多的涉及面向对象编程，与本书为竞赛学生服务的初衷不符，所以在此省去。生服务的初衷不符，所以在此省去。
