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C++中的二进制文件操作及示例代码

c++ 示例代码二进制文件操作
282 2023-06-10

C++中的二进制文件操作及示例代码

在C++中，二进制文件是以二进制格式存储的文件，可以包含任何类型的数据，包括整数、浮点数、字符、结构体等，同时也可以对这些二进制文件进行读写操作。本文将为大家介绍C++中的二进制文件操作，以及提供一些示例代码，帮助大家更好地理解和使用二进制文件操作。

打开文件

在C++中，打开一个文件可以使用fstream库中的文件流对象，在操作文件之前需要先打开它，打开方式分为输入（读取文件）和输出（写入文件）两种方式，具体如下：

输入方式：

ifstream fin;   //定义一个输入文件流对象
fin.open("test.txt", std::ios::binary);  //打开文件
if (!fin.is_open()) {
    std::cerr << "The file can not be opened.
";    //打开失败处理
    exit(EXIT_FAILURE);
}

其中，ifstream是一个输入文件流对象，open可以接受两个参数：第一个参数是文件名，第二个参数是打开文件的模式，这里使用的是二进制模式。如果打开失败，会将错误信息输出到标准错误流中，并使用exit函数退出程序。

输出方式：

ofstream fout;  //定义一个输出文件流对象
fout.open("test.bin", std::ios::binary); //创建文件
if (!fout.is_open()) {
    std::cerr << "The file can not be created.
";   //创建失败处理
    exit(EXIT_FAILURE);
}

同样，ofstream是一个输出文件流对象，open函数也可以接受两个参数。此处打开方式为创建文件，如果创建失败会将错误信息输出到标准错误流中，并使用exit函数退出程序。

读取文件

我们可以使用read函数从二进制文件中读取数据，如下所示：

struct Student {
    char name[20];
    int age;
    float score;
};

Student stu;
fin.read((char*)&stu, sizeof(stu));

read函数可以接受两个参数：第一个参数是一个字符指针类型，指向需要读取数据的内存地址；第二个参数则是需要读取的数据字节数。这里需要注意，读取的数据必须写入到一个已经分配内存的变量中，否则会导致程序异常终止。使用“&”符号取内存地址，强制类型转换为char指针，可实现二进制文件中char数组的读取。

写入文件

我们可以使用write函数向二进制文件中写入数据，如下所示：

struct Student {
    char name[20];
    int age;
    float score;
};

Student stu = {"Alice", 18, 85.5};
fout.write((char*)&stu, sizeof(stu));

write函数的用法与read函数类似，同样有两个参数。第一个参数是一个字符指针类型，它指向一个需要写入数据的内存地址；第二个参数是需要写入的数据字节数。使用“&”符号取内存地址，强制类型转换为char指针，可实现二进制文件中char数组的写入。

关闭文件

在完成对文件的操作后，我们需要关闭文件，释放系统资源，以防出现文件被其他程序占用无法访问的情况，如下所示：

fin.close();
fout.close();

close函数可以用来关闭文件流，并清空文件缓存区。当然，如果程序出现异常退出，也会自动调用关闭文件的操作。

完整示例代码

下面是一个完整的二进制文件读写的示例代码，其中定义了一个结构体类型，将其作为数据的读取和写入对象：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cstdlib>
using namespace std;

struct Student {
    char name[20];
    int age;
    float score;
};

int main() {

    // 创建一个存储二进制文件的fstream对象fout，并打开test.bin文件
    ofstream fout;
    fout.open("test.bin", std::ios::binary);
    if (!fout.is_open()) {
        cerr << "The file can not be created." << endl;
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 向test.bin文件中写入二进制数据
    Student stu1 = {"Alice", 18, 85.5};
    Student stu2 = {"Bob", 20, 90.0};
    fout.write((char*)&stu1, sizeof(stu1));
    fout.write((char*)&stu2, sizeof(stu2));
    fout.close();

    // 打开存储二进制文件的fstream对象fin，并读取test.bin文件
    ifstream fin;
    fin.open("test.bin", std::ios::binary);
    if (!fin.is_open()) {
        cerr << "The file can not be opened." << endl;
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 从test.bin文件中读取数据，并输出到屏幕
    Student stu3, stu4;
    fin.read((char*)&stu3, sizeof(stu3));
    fin.read((char*)&stu4, sizeof(stu4));
    cout << stu3.name << ", " << stu3.age << ", " << stu3.score << endl;
    cout << stu4.name << ", " << stu4.age << ", " << stu4.score << endl;
    fin.close();

    return 0;
}