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C++ get()和put()读写文件详解

在某些特殊的场景中,我们可能需要逐个读取文件中存储的字符,或者逐个将字符存储到文件中。这种情况下,就可以调用 get() 和 put() 成员方法实现。

C++ ostream::put()成员方法

通过《C++ cout.put()》一节的学习,读者掌握了如何通过执行 cout.put() 方法向屏幕输出单个字符。我们知道,fstream 和 ofstream 类继承自 ostream 类,因此 fstream 和 ofstream 类对象都可以调用 put() 方法。

当 fstream 和 ofstream 文件流对象调用 put() 方法时,该方法的功能就变成了向指定文件中写入单个字符。put() 方法的语法格式如下:

ostream& put (char c);

其中,c 用于指定要写入文件的字符。该方法会返回一个调用该方法的对象的引用形式。例如,obj.put() 方法会返回 obj 这个对象的引用。

举个例子:
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

int main()
{
    char c;
    //以二进制形式打开文件
    ofstream outFile("out.txt", ios::out | ios::binary);

    if (!outFile) {
        cout << "error" << endl;
        return 0;
    }
    while (cin >> c) {
        //将字符 c 写入 out.txt 文件
        outFile.put(c);
    }
    outFile.close();
    return 0;
}
执行程序,输入:

http://c.biancheng.net/cplus/↙
^Z↙

其中,表示输入换行符;^Z是 Ctrl+Z 的组合键,表示输入结束。

由此,程序中通过执行 while 循环,会将 "http://c.biancheng.net/cplus/" 字符串的字符逐个复制给变量 c,并逐个写入到 out.txt 文件。

注意,由于文件存放在硬盘中,硬盘的访问速度远远低于内存。如果每次写一个字节都要访问硬盘,那么文件的读写速度就会慢得不可忍受。因此,操作系统在接收到 put() 方法写文件的请求时,会先将指定字符存储在一块指定的内存空间中(称为文件流输出缓冲区),等刷新该缓冲区(缓冲区满、关闭文件、手动调用 flush() 方法等,都会导致缓冲区刷新)时,才会将缓冲区中存储的所有字符“一股脑儿”全写入文件。

C++ istream::get()成员方法

和 put() 成员方法的功能相对的是 get() 方法,其定义在 istream 类中,借助 cin.get() 可以读取用户输入的字符。在此基础上,fstream 和 ifstream 类继承自 istream 类,因此 fstream 和 ifstream 类的对象也能调用 get() 方法。

当 fstream 和 ifstream 文件流对象调用 get() 方法时,其功能就变成了从指定文件中读取单个字符(还可以读取指定长度的字符串)。值得一提的是,get() 方法的语法格式有很多(请猛击这里了解详情),这里仅介绍最常用的 2 种:

int get();
istream& get (char& c);

其中,第一种语法格式的返回值就是读取到的字符,只不过返回的是它的 ASCII 码,如果碰到输入的末尾,则返回值为 EOF。第二种语法格式需要传递一个字符变量,get() 方法会自行将读取到的字符赋值给这个变量。

本节前面在讲解 put() 方法时,生成了一个 out.txt 文件,下面的样例演示了如何通过 get() 方法逐个读取 out.txt 文件中的字符:
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;

int main()
{
    char c;
    //以二进制形式打开文件
    ifstream inFile("out.txt", ios::out | ios::binary);

    if (!inFile) {
        cout << "error" << endl;
        return 0;
    }
    while ( (c=inFile.get())&&c!=EOF )   //或者 while(inFile.get(c)),对应第二种语法格式
    {
        cout << c ;
    }
    inFile.close();
    return 0;
}
程序执行结果为:

http://c.biancheng.net/cplus/

注意,和 put() 方法一样,操作系统在接收到 get() 方法的请求后,哪怕只读取一个字符,也会一次性从文件中将很多数据(通常至少是 512 个字节,因为硬盘的一个扇区是 512 B)读到一块内存空间中(可称为文件流输入缓冲区),这样当读取下一个字符时,就不需要再访问硬盘中的文件,直接从该缓冲区中读取即可。

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