Чаще всего мы предполагаем, что байты на диске являются символами из обычного набора символов. Это не всегда так, но, поскольку другие представления обработать несложно, мы, как правило, будем придерживаться этого предположения. Кроме того, будем считать, что все файлы находятся на дисках (т.е. на вращающихся магнитных устройствах хранения данных). И опять-таки это не всегда так (вспомните о флэш-памяти), но на данном уровне программирования фактическое устройство хранения не имеет значения. Это одно из главных преимущество абстракций файла и потока.
Для того чтобы прочитать файл, мы должны
• знать его имя;
• открыть его (для чтения);
• считать символы;
• закрыть файл (хотя это обычно выполняется неявно).
Для того чтобы записать файл, мы должны
• назвать его;
• открыть файл (для записи) или создать новый файл с таким именем;
• записать наши объекты;
• закрыть файл (хотя это обычно выполняется неявно).
Мы уже знаем основы чтения и записи, поскольку во всех рассмотренных нами ситуациях поток
ostream
, связанный с файлом, ведет себя точно так же, как поток
cout
, а поток
istream
, связанный с файлом, ведет себя точно так же, как объект
cin
. Операции, характерные только для файлов, мы рассмотрим позднее (в разделе 11.3.3), а пока посмотрим, как открыть файлы, и сосредоточим свое внимание на операциях и приемах, которые можно применить ко всем потокам
ostream
и
istream
.
10.4. Открытие файла
Если хотите считать данные из файла или записать их в файл, то должны открыть поток специально для этого файла. Поток
ifstream — это поток
istream для чтения из файла, поток
ofstream — это поток
ostream для записи в файл, а поток
fstream — это поток
iostream, который можно использовать как для чтения, так и для записи. Перед использованием файлового потока его следует связать с файлом. Рассмотрим пример.
cout << "Пожалуйста, введите имя файла: ";
string name;
cin >> name;
ifstream ist(name.c_str()); // ist — это поток ввода для файла,
// имя которого задано строкой name
if (!ist) error(" Невозможно открыть файл для ввода ",name);
Определение потока
ifstream с именем, заданным строкой name, открывает файл с этим именем для чтения. Функция
c_str()
— это член класса
string
, создающий низкоуровневую строку в стиле языка С из объекта класса
string
. Такие строки в стиле языка С требуются во многих системных интерфейсах. Проверка
!ist
позволяет выяснить, был ли файл открыт корректно. После этого можно считывать данные из файла точно так же, как из любого другого потока
istream. Например, предположим, что оператор ввода
>>
определен для типа
Point
. Тогда мы могли бы написать следующий фрагмент программы:
vector<Point> points;
Point p;
while (ist>>p) points.push_back(p);
Вывод в файлы аналогичным образом можно выполнить с помощью потоков
ofstream
. Рассмотрим пример.
cout << "Пожалуйста, введите имя файла для вывода: ";
string oname;
cin >> oname;
ofstream ost(oname.c_str()); // ost — это поток вывода для файла,
// имя которого задано строкой name
if (!ost) error("Невозможно открыть файл вывода ",oname);
Определение потока
ofstream
с именем, заданным строкой
name
, открывает файл с этим именем для чтения. Проверка
!ost
позволяет выяснить, был ли файл открыт корректно. После этого можно записывать данные в файл точно так же, как в любой другой поток
ostream
. Рассмотрим пример.
for (int i=0; i<points.size(); ++i)
ost << '(' << points[i].x << ',' << points[i].y << ")\n";
Когда файловый поток выходит из пределов видимости, связанный с ним файл закрывается. Когда файл закрывается, связанный с ним буфер “очищается” (“flushed”); иначе говоря, символы из буфера записываются в файл.
Как правило, файлы в программе лучше всего открывать как можно раньше, до выполнения каких-либо серьезных вычислений. Помимо всего прочего, было бы слишком расточительным выполнить большую часть работы и обнаружить, что вы не можете ее завершить, потому что вам некуда записать результаты.
Открытие файла неявно является частью процесса создания потоков
ostream
и
istream
. В идеале при закрытии файла следует полагаться на его область видимости.
Рассмотрим пример.
void fill_from_file(vector<Point>& points, string& name)
{
ifstream ist(name.c_str()); // открываем файл для чтения
if (!ist) error("Невозможно открыть файл для ввода",name);
// ...используем поток ist...
// файл неявно закроется, когда мы выйдем из функции
}
Кроме того, можно явно выполнить операции
open()
и
close()
(раздел B.7.1). Однако ориентация на область видимости минимизирует шансы того, что вы попытаетесь использовать файловый поток до того, как файл будет связан с потоком, или после того, как он был закрыт. Рассмотрим пример.
