Файловые потоки. Открытие и закрытие файлов. Режимы доступа

Практический курс по C/C++: https://stepik.org/course/193691

Смотреть материал на YouTube | RuTube

В языке С++ существует набор классов, упрощающих работу с файловыми потоками (или, попросту, с файлами). Они следующие:

  • ifstream – для чтения данных из файла;
  • ofstream – для записи данных в файл;
  • fstream – для записи и чтения данных из файла.

И аналогичные им классы с дополнительной буквой w, означающей работу с данными типа wchar_t:

  • wifstream – для чтения данных из файла;
  • wofstream – для записи данных в файл;
  • wfstream – для записи и чтения данных из файла.

В рамках этого курса мы ограничимся первыми тремя классами. Три других используются аналогичным образом.

Для их использования в программе вначале необходимо подключить заголовочный файл с именем fstream: 

#include <fstream>

После этого можно создавать объекты этих классов. Например: 

#include <iostream>
#include <fstream>
 
using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;
 
int main()
{
    std::ofstream ofs;
    std::ifstream ifs;
    return 0;
}

Чтобы связать выходной и входной потоки с определенными файлами, используется метод open следующим образом: 

    ofs.open("ofs.dat");
    ifs.open("ifs.dat");

Здесь файл ofs.dat открывается на запись в текстовом режиме доступа; файл ifs.dat – открывается на чтение также в текстовом режиме доступа. Что это за режим, я думаю, вы хорошо помните из курса по языку Си?

После запуска программы в текущем (рабочем) каталоге появится пустой файл с именем ofs.dat.

Также открытие файла можно делать сразу в момент создания объектов классов потоков следующим образом: 

    std::ofstream ofs("ofs.dat");
    std::ifstream ifs("ifs.dat");

Результат будет аналогичным.

Далее, мы знаем, что после завершения работы с файлами их обязательно нужно закрывать. Для этого используется метод close() объектов ofs и ifs: 

    ofs.close();
    ifs.close();

И последний важный штрих в этой схеме открытия и закрытия файлов. Нам нужно проверить, что файл был открыт успешно, прежде чем начинать что-либо в него записывать или считывать. Для этого предусмотрен метод is_open(). Я для его демонстрации запишу следующие строчки: 

    cout << (ofs.is_open() ? "Файл ofs.dat открыт" : "Ошибка открытия файла ofs.dat") << endl;
    cout << (ifs.is_open() ? "Файл ifs.dat открыт" : "Ошибка открытия файла ifs.dat") << endl;

После запуска программы увидим в консоли сообщения:

Файл ofs.dat открыт
Ошибка открытия файла ifs.dat

То есть, на запись файл был открыт успешно, а на чтение – с ошибкой. И это логично, так как файла ifs.dat в рабочем каталоге не существует.

Режимы доступа к файлам

Давайте теперь посмотрим, какие режимы доступа к файлам мы можем прописывать при их открытии. Основные, следующие:

  • ios::in – для чтения (только для объектов классов ifstream или fstream);
  • ios::out – для записи; прежние данные удаляются (только для объектов классов ofstream или fstream);
  • ios::app – для дозаписи; прежние данные не удаляются;
  • ios::ate – при открытии указатель файла смещается в конец;
  • ios::binary – открытие файла в бинарном режиме доступа.

Указанные флаги используются, как самостоятельно, так и в допустимых комбинациях с другими флагами. Например, мы можем указать открыть файл на дозапись: 

int main()
{
    using std::ios;
    std::ofstream ofs("ofs.dat");
    std::ifstream ifs("ifs.dat", ios::app);
    ...
    return 0;
}

Обратите внимание, что после выполнения программы файл ifs.dat создается и успешно открывается благодаря изменению режима открытия. Сам файл, конечно же, будет пустым.

Или можно записать следующую комбинацию флагов для открытия файлов в бинарном режиме доступа: 

    std::ofstream ofs("ofs.dat", ios::out | ios::binary);
    std::ifstream ifs("ifs.dat", ios::app | ios::binary);

И так далее. Мы можем прописывать, как самостоятельные флаги, так и их допустимые комбинации. Допустимость можно определить с позиции здравого смысла. Либо, почитать в документации.

Итак, мы с вами разобрали, как открывать файлы в разных режимах, проверять корректность открытия файлового потока и закрывать его. На следующем занятии посмотрим, как непосредственно выполняются файловые операции чтения/записи через объекты классов ifstream, ofstream  и fstream.

Практический курс по C/C++: https://stepik.org/course/193691

Видео по теме

Язык Си. Рождение легенды

#1. Этапы трансляции программы в машинный код. Стандарты

#2. Установка компилятора gcc и Visual Studio Code на ОС Windows

#3. Структура и понимание работы программы "Hello, World!"

#4. Двоичная, шестнадцатеричная и восьмеричная системы счисления

#5. Переменные и их базовые типы. Модификаторы unsigned и signed

#6. Операция присваивания. Числовые и символьные литералы. Операция sizeof

#7. Стандартные потоки ввода/вывода. Функции putchar() и getchar()

#8. Функция printf() для форматированного вывода

#9. Функция scanf() для форматированного ввода

#10. Арифметические операции: сложение, вычитание, умножение и деление

#11. Арифметические операции деления по модулю, инкремента и декремента

#12. Арифметические операции +=, -=, *=, /=, %=

#13. Булевый тип. Операции сравнения. Логические И, ИЛИ, НЕ

#14. Условный оператор if. Конструкция if-else

#15. Условное тернарное выражение

#16. Оператор switch множественного выбора. Ключевое слово break

#17. Битовые операции И, ИЛИ, НЕ, XOR. Сдвиговые операции

#18. Генерация псевдослучайных чисел. Функции математической библиотеки

#19. Директивы макропроцессора #define и #undef

#20. Директива #define для определения макросов-функций. Операции # и ##

#21. Директивы #include и условной компиляции

#22. Оператор цикла while

#23. Оператор цикла for

#24. Цикл do-while с постусловием. Вложенные циклы

#25. Операторы break, continue и goto

#26. Указатели. Проще простого

#27. Указатели. Приведение типов. Константа NULL

#28. Долгожданная адресная арифметика

#29. Введение в массивы

#30. Вычисление размера массива. Инициализация массивов

#31. Указатели на массивы

#32. Ключевое слово const с указателями и переменными

#33. Операции с массивами копирование, вставка, удаление и сортировка

#34. Двумерные и многомерные массивы. Указатели на двумерные массивы

#35. Строки. Способы объявления, escape-последовательности

#36. Ввод/вывод строк в стандартные потоки

#37. Строковые функции strlen(), strcpy(), strncpy(), strcat(), strncat()

#38. Строковые функции сравнения, поиска символов и фрагментов

#39. Строковые функции sprintf(), atoi(), atol(), atoll() и atof()

#40. Объявление и вызов функций

#41. Оператор return. Вызов функций в аргументах

#42. Прототипы функций

#43. Указатели как параметры. Передача массивов в функции

#44. Указатели на функцию. Функция как параметр (callback)

#45. Стековый фрейм. Автоматические переменные

#46. Рекурсивные функции

#47. Функции с произвольным числом параметров

#48. Локальные и глобальные переменные

#49. Локальные во вложенных блоках

#50. Ключевые слова static и extern

#51. Функции malloc(), free(), calloc(), realloc(), memcpy() и memmove()

#52. Перечисления (enum). Директива typedef

#53. Структуры. Вложенные структуры

#54. Указатели на структуры. Передача структур в функции

#55. Реализация стека (пример использования структур)

#56. Объединения (union). Битовые поля

#57. Файловые функции: fopen(), fclose(), fgetc(), fputc()

#58. Функции perror(), fseek() и ftell()

#59. Функции fputs(), fgets() и fprintf(), fscanf()

#60. Функции feof(), fflush(), setvbuf()

#61. Бинарный режим доступа. Функции fwrite() и fread()

С++. Начало

#1. Первая программа на С++

#2. Ввод-вывод с помощью объектов cin и cout

#3. Пространства имен (namespace)

#4. Оператор using

#5. Новые типы данных. Приведение типов указателей

#6. Инициализация переменных. Ключевые слова auto и decltype

#7. Ссылки. Константные ссылки

#8. Объект-строка string. Операции с объектами класса string

#9. Файловые потоки. Открытие и закрытие файлов. Режимы доступа

#10. Чтение и запись данных в файл в текстовом режиме

#11. Чтение и запись данных в файл в бинарном режиме

#12. Перегрузка функций. Директива extern C

#13. Значения параметров функции по умолчанию

#14. inline-функции

#15. Лямбда-выражения. Объявление и вызов

#16. Захват внешних значений в лямбда выражениях

#17. Структуры в С++, как обновленный тип данных

#18. Структуры. Режимы доступа. Сеттеры и геттеры

#19. Структуры. Конструкторы и деструкторы

#20. Операторы new / delete и new [] / delete []

#21. Особенности работы new и delete

#22. Smart-указатели типа unique_ptr

#23. Smart-указатели типа shared_ptr