Как задать текстовый файл в c

//закрытие потока

system(«pause»);

Для того чтобы прочитать информацию из текстового файла, необходимо описать переменную типа ifstream. После этого нужно открыть файл для чтения с помощью оператора open. Если переменную назвать F, то первые два оператора будут такими:

После открытия файла в режиме чтения из него можно считывать информацию точно так же, как и с клавиатуры, только вместо cin указать имя потока из которого будет происходить чтение данных.

Например, для чтения из потока F в переменную a, оператор ввода будет выглядеть так:

Два числа в текстовом редакторе считаются разделенными, если между ними есть хотя бы один из символов: пробел, табуляция, символ конца строки. Хорошо, если программисту заранее известно, сколько и каких значений храниться в текстовом файле. Однако часто просто известен тип значений, хранящихся в файле, при этом их количество может быть различным. При решении подобной проблемы необходимо считывать значения из файла по одному, а перед каждым считыванием проверять, достигнут ли конец файла. Для этого существует функция F.eof().

Здесь F — имя потока функция возвращает логическое значение: true или false, в зависимости от того достигнут ли конец файла. Следовательно, цикл для чтения содержимого всего файла можно записать так:

//организуем для чтения значений из файла, выполнение

//цикла прервется, когда достигнем конец файла,

//в этом случае F.eof() вернет истину

//чтение очередного значения из потока F в переменную a

//далее идет обработка значения переменной a

В текстовом файле D:\\game\\noobs.txt хранятся вещественные числа, вывести их на экран и вычислить их количество.

#include «stdafx.h»

#include <iostream>

#include <fstream>

#include <iomanip>

#include <stdlib.h>

using namespace std;

setlocale (LC_ALL, «RUS»);

//открываем файл в режиме чтения

F.open(«D:\\game\\noobs.txt»);

//если открытие файла прошло корректно, то

//цикл для чтения значений из файла; выполнение цикла прервется,

//когда достигнем конца файла, в этом случае F.eof() вернет истину.

//чтение очередного значения из потока F в переменную a

//вывод значения переменной a на экран

//увеличение количества считанных чисел

//закрытие потока

//вовод на экран количества считанных чисел

//если открытие файла прошло некорректно, то вывод

//сообщения об отсутствии такого файла

else cout<<» Файл не существует»<<endl;

system(«pause»);

C++. Обработка двоичных файлов

При записи информации в двоичный файл символы и числа записываются в виде последовательности байт.

Для того чтобы записать данные в двоичный файл, необходимо:

описать файловую переменную типа FAIL * с помощью оператора FILE *filename;. Здесь filename — имя переменной, где будет храниться указатель на файл.

открыть файл с помощью функции fopen

записать информацию в файл с помощью функции fwrite

закрыть файл с помощью функции fclose

Для того чтобы считать данные из двоичного файла, необходимо:

описать переменную типа FILE *

открыть файл с помощью функции fopen

считать необходимую информацию из файла с помощью функции fread, при этом следить за тем достигнут ли конец файла.

закрыть файл с помощью функции fclose

Основные функции, необходимые для работы с двоичными файлами.

Для открытия файла предназначена функция fopen.

FILE *fopen(const *filename, const char *mode)

Здесь filename — строка, в которой хранится полное имя открываемого файла, mode — строка, определяющая режим работы с файлом; возможны следующие значения:

«rb» — открываем двоичный файл в режиме чтения;

«wb» — создаем двоичный файл для записи; если он существует, то его содержимое очищается;

«ab» — создаем или открываем двоичный файл для дозаписи в конец файла;

«rb+» — открываем существующий двоичный файл в режиме чтения и записи;

«wb+» — открываем двоичный файл в режиме чтения и записи, существующий файл очищается;

«ab+» — двоичный файл открывается или создается для исправления существующий информации и добавления новой в конец файла.

Функция возвращает в файловой переменной f значение NULL в случае неудачного открытия файла. После открытия файла доступен 0-й его байт, указатель файла равен 0, значение которого по мере чтения или записи смещается на считанное (записанное) количество байт. Текущие значение указателя файла — номер байта, начиная с которого будет происходить операция чтения или записи.

Работа с файлами в C

В языке Си, файлы рассматриваются как место, куда можно сохранять информацию и читать данные, выводя их в другой файл, в консоль и другие места. Язык C предоставляет все необходимое, для выполнения операций с файлами. Запись или чтение из файла является потоком байтов. Прежде, чем осуществлять какую-либо манипуляцию с файлом, необходимо открыть поток.

Как работать с файлами

Для открытия потока передачи байтов следует писать следующую конструкцию:

FILE * переменная fopen(имя файла, режим открытия);

Переменная имеет тип структуры FILE . В нее сохраняется результат работы функции fopen, который открывает поток. Первый параметр указывает имя файла и путь к нему, с которым будет происходить манипуляция, второй параметр указывает режим открытия — для записи, чтения, записи и чтения.

Если открытый файл уже не нужен, то его следует закрыть. В противном случае он будет потреблять лишнюю память, что может сказаться на производительности программы. Для закрытия файла применяется функция fclosе(переменная потока). Параметр функции указывает на переменную, в которую был сохранен открытый поток. Если поток был успешно закрыт, то функция возвращает 0, в противном случае EOF, указывающее на ошибку.

Пример открытия и закрытия потока:

int main(void)
<
FILE * f = fopen(«D:\text.txt», «w»); \\ Доступ к файлу, который находится по адресу D:\text.txt c параметром «W», который указывает на запись.
fclose(f); \\ Удаление потока
return 0;
>

Открытие потоков может сопровождаться ошибками. К примеру, при открытии файла для чтения, окажется, что такового не существует. Может быть недостаточно памяти для открытия файла и тому подобное. Если ошибка присутствует, то функция fopen() вернет NULL. Поэтому, чтобы такого не происходило, можно обработать ошибку с помощью функции perror.

Пример проверки на ошибку:

int main(void)
<
FILE * f; \\ Объявление переменной типа FILE
if((f= fopen(«D:\text25.txt», «r»))==NULL) \\ Проверка на наличие ошибки при открытии потока.
<
perror(«Error:»); Если есть ошибка, то будет выведен ее текст, в нашем случае это «Error No such file or directory».
exit(0); \\Принудительный выход из программы.
>

fclose(f); \\ Если файл открыт, то функция тут же его закроет.
return 0;
>

Для вывода ошибки в консоль, применяется функция perror(string), которая в качестве параметра принимает текст ошибки. В нашем примере не имеет смысла продолжать выполнение программы, поэтому ее принудительно останавливают с помощью функции exit(0).

Текст ошибки из параметра функции perror сопровождается и сообщением компилятора в виде No such file or directory, которое говорит о отсутствия такого файла в указанной директории. Однако некоторые параметры функции fopen позволяют создать несуществующий файл. Если файл с конкретным именем не находится, то он будет создан заново.

Опции-параметры для открытия файлов

Второй параметр функции fopen задает ограничения на действия открытого файла. От режима зависит как файл может быть обработан. Каждый режим представляет собой символ или их набор. Существуют следующие режимы открытия файловых потоков в языке Си:

• wb — запись бинарного файла.
• rb – чтение бинарного файла.
• ab – продожение записи.
• w+b – создается бинарный файл для чтения и записи.
• r+b – чтение или запись бинарного файла.
• a+b – если файл отсутствует, то создается, если присутствует и заполнен, то продолжение записи.

Те же параметры применяются и для текстовых файлов, только без символа «b». Режимы задаются чтобы расширить возможности манипуляций с файлом и ограничить их до чтения или только записи. Также режимы задают формат файла — бинарный или текстовый. Неправильно установленный режим может привести либо к ошибке, либо к некорректной интерпретации файла.

Запись в текстовый файл

Для записи символов или строки в текстовый файл используется функция fputs(). Синтаксис данной функции следующий: int fputs( const char ch, FILE f); Здесь первый параметр ch принимает записываемую строку или символ. Второй параметр указывает на открытый файловый поток. Если при записи произошла ошибка, то функция возвращает значение ошибки EOF.

Пример записи теста в файл:

int main(void)
<
char * mes = «Hello, my name is Vova»; \\Сохраняем строку для записи в файл
char * fName = «D://text5.txt»; \\Сохраняем путь к файлу
char c[256];
FILE * f;

if((f= fopen(fName, «w»))==NULL) \\Если возникла ошибка при открытии файла, то вывести сообщение «Error» и выйти из программы
<
perror(«Error»);
return 1;
>

fputs(mes, f); \\ Запись в файл строки в переменной mes

fclose(f);
return 0;

>

Так как в данном примере был использован режим открытия «W», то нам открывается пустой файл для записи. Если после выполнения данного кода открыть файл text5.txt, то в его содержании будет строка «Hello, my name is Vova».

Позиционирование указателя при записи файла

Режим «r» или «w» устанавливает каретку записи в начало файла. Режим «a» устанавливает каретку в конец имеющихся данных. Таким образом первый вариант перезаписывает файл, второй дописывает. При записи или чтении каретка передвигается на позицию, равную числу прочитанных или записанных байтов, или символов.

Однако часто необходимо выполнять поток байтов с конкретной позиции в файле, к примеру, со средины или с 53-й позиции. Для этого необходимо воспользоваться функцией fseek(), которая перемещает каретку в указанную позицию.

У данной функции следующий синтаксис: fseek(файл, количество байтов для смещения, начальная позиции);

Пояснение к функции:

1. Параметр «файл» является переменной типа FILE, указывающая на директорию его расположения.
2. Параметр «количество байтов для смещения» обладает типом long и в числовом формате указывает на сколько символов нужно переместить каретку.
3. Параметр «начальная позиция» имеет числовой тип и указывает на каком по порядку от начала байте нужно установить каретку файла.
4. В третий параметр можно вписать одну из встроенных в структуру FILE констант: SEEK_SET — устанавливает позицию на начало файла; SEEK_CUR — сохраняет текущую позицию в файле, если она была смещена; SEEK_END — устанавливает каретку на конечную позицию.

Пример использования функции fseek():

int main(void) <
int i; \\ Переменная для сохранения символов в цикле
char * str = «Hello»; \\ Первая строка записываемая в файл
char * final_str; \\ Строка для дописывания в файл
File * f = fopen(«text.txt», w);
fputs(str, f); \\ Записываем первую строку в файл

fseek(f, 6, SEEK_SET); \\ Устанавливаем каретку на 6-ю позицию
fputs(«World!», f); \\ С шестой позиции записываем в файл строку «World!»
fseek(f, 0, SEEK_SET); \\ Устанавливаем позицию каретки в начало

while ((i = getc(f))!=EOF) \\ Получаем каждый символ файла и сохраняем его в переменную «final_str»
<
*final_str +=(char *)i;
>

printf(«Содержание файла:», final_str); \\ Выводим содержимое файла на консоль
fclose(f);
>

Основные функции для работы с файлами в языке Си

Есть ряд функций в языке Си, который позволяет манипулировать с файлами и потоками передачи данных. Основные из них были рассмотрены выше. Однако необходимо ознакомиться с их полным списком.

Открытие и закрытие файлового потока

• File fopen(f, option) — принимает в качестве аргумента путь к фалу и режим открытия потока, создает поток для записи или чтения текстовых или бинарных данных. Если нет возможности открыть файл, а режим не предусматривает его создания, то возвращает NULL.
• File freopen(dir, option, f) — аналогичная функция предыдущей, однако первый параметр указывает только путь к фалу, а последний имя файла.
• fclose(str) — закрывает поток для освобождения памяти от потока, в качестве параметра принимает путь к фалу или объект FILE.

Чтение из файлов

• fgets(f) — читает символ из файла и возвращает его числовой формат int, если результат успешный, то возвращает следующий файл. Если возникает ошибка то возвращает EOF.
• getc(f) — аналогичная предыдущей функции, но возвращает только один символ в числовом формате.

Запись в файл

• fwrite(chararr, sizeb, sizec, f) — функция записывает массив символов chararr в файл. Второй параметр указывает размер каждого байта, третий параметр указывает количество байтов, четвертый является объектом File или строковой директорией к нему. Если запись осуществилась успешно, то функция вернет sizec в формате int.
• fputc(number, f) — первый параметр конвертирует числовой код символа в сам символ и записывает его в поток f. Если запись прошла успешно, то возвращается записанный символ первого параметра, в случае неудачи возвращается EOF.

Считывание русских символов из файла

setlocale(LC_ALL, «Russian») — вызов данной функции позволяет настроить поток на работу с кириллицей.

Первый параметр является языковой константой, которая активирует выбор языка символов, второй параметр устанавливает язык для чтения и записи. Прежде, чем использовать данную функцию, необходимо в начале программы подключить директиву #include .

Отличие работы с потоками в Си от других языков

Как видно, язык Си не использует обращение к объектам для оперирования с файлами. Для открытия потока здесь даже не применяется конструкция new IOstream(). Ведь Cи является процедурным языком и в нем не используется парадигма ООП. Тем не менее, если открывать поток без сохранения в переменную, то дальнейшее применение функций должно сопровождаться записью в их параметры директории к файлу, какая была указана при открытии.

Ранее мы создавали переменную “f” для сохранения потока. Без нее всегда придется писать строку на подобие “C\:files\index.txt”. Данный подход достаточно неудобный и требует постоянной записи строки. При этом, все равно придется закрывать поток. Проще сохранить его в переменную – это дает гарантию тог, что работа всегда осуществляется с данным потоком.

Заключение

Работа с файлами является мощным инструментом каждого языка программирования. Ведь можно не только изменять содержание текстовых файлов, но и аудио, видео и и даже изображений через запись и чтение байтов. Так как в файлы записываются строки и символы, то перед записью их можно обрабатывать различными функциями или с помощью событий.

Большинство сложных приложений — аудиоконверторы, проигрыватели, графические редакторы и другие, работают с файлами. Важно уметь использовать возможности Си для работы с файловыми потоками, чтобы писать ложные автоматизированные сервисы.

Работу с файлами изучить достаточно просто. Ведь Си — это не объектно-ориентированный язык и обладает достаточно малым набором простых функций для обработки файлов. Режимы открытия файлов также не сложно запомнить. Ведь они практически идентичны. А благодаря наличию в языке встроенных функций по предоставлению информации об ошибках, можно гарантированно узнать, что файл так и не был создан, или в него ничего не было записано.

Работа с текстовыми файлами

Р абота с текстовым файлом похожа работу с консолью: с помощью функций форматированного ввода мы сохраняем данные в файл, с помощью функций форматированного вывода считываем данные из файла. Есть множество нюансов, которые мы позже рассмотрим. Основные операции, которые необходимо проделать, это

• 1. Открыть файл, для того, чтобы к нему можно было обращаться. Соответственно, открывать можно для чтения, записи, чтения и записи, переписывания или записи в конец файла и т.п. Когда вы открываете файл, может также произойти куча ошибок – файла может не существовать, это может быть файл не того типа, у вас может не быть прав на работу с файлом и т.д. Всё это необходимо учитывать.
• 2. Непосредственно работа с файлом — запись и чтение. Здесь также нужно помнить, что мы работаем не с памятью с произвольным доступом, а с буферизированным потоком, что добавляет свою специфику.
• 3. Закрыть файл. Так как файл является внешним по отношению к программе ресурсом, то если его не закрыть, то он продолжит висеть в памяти, возможно, даже после закрытия программы (например, нельзя будет удалить открытый файл или внести изменения и т.п.). Кроме того, иногда необходимо не закрывать, а «переоткрывать» файл для того, чтобы, например, изменить режим доступа.

Кроме того, существует ряд задач, когда нам не нужно обращаться к содержимому файла: переименование, перемещение, копирование и т.д. К сожалению, в стандарте си нет описания функций для этих нужд. Они, безусловно, имеются для каждой из реализаций компилятора. Считывание содержимого каталога (папки, директории) – это тоже обращение к файлу, потому что папка сама по себе является файлом с метаинформацией.

Иногда необходимо выполнять некоторые вспомогательные операции: переместиться в нужное место файла, запомнить текущее положение, определить длину файла и т.д.

Для работы с файлом необходим объект FILE. Этот объект хранит идентификатор файлового потока и информацию, которая нужна, чтобы им управлять, включая указатель на его буфер, индикатор позиции в файле и индикаторы состояния.

Объект FILE сам по себе является структурой, но к его полям не должно быть доступа. Переносимая программа должна работать с файлом как с абстрактным объектом, позволяющим получить доступ до файлового потока.

Создание и выделение памяти под объект типа FILE осуществляется с помощью функции fopen или tmpfile (есть и другие, но мы остановимся только на этих).

Функция fopen открывает файл. Она получает два аргумента – строку с адресом файла и строку с режимом доступа к файлу. Имя файла может быть как абсолютным, так и относительным. fopen возвращает указатель на объект FILE, с помощью которого далее можно осуществлять доступ к файлу.

Например, откроем файл и запишем в него Hello World

Функция fopen сама выделяет память под объект, очистка проводится функцией fclose. Закрывать файл обязательно, самостоятельно он не закроется.

Функция fopen может открывать файл в текстовом или бинарном режиме. По умолчанию используется текстовый. Режим доступа может быть следующим

Если необходимо открыть файл в бинарном режиме, то в конец строки добавляется буква b, например “rb”, “wb”, “ab”, или, для смешанного режима “ab+”, “wb+”, “ab+”. Вместо b можно добавлять букву t, тогда файл будет открываться в текстовом режиме. Это зависит от реализации. В новом стандарте си (2011) буква x означает, что функция fopen должна завершиться с ошибкой, если файл уже существует. Дополним нашу старую программу: заново откроем файл и считаем, что мы туда записали.

Вместо функции fgets можно было использовать fscanf, но нужно помнить, что она может считать строку только до первого пробела.
fscanf(file, «%127s», buffer);

Также, вместо того, чтобы открывать и закрывать файл можно воспользоваться функцией freopen, которая «переоткрывает» файл с новыми правами доступа.

Функции fprintf и fscanf отличаются от printf и scanf только тем, что принимают в качестве первого аргумента указатель на FILE, в который они будут выводить или из которого они будут читать данные. Здесь стоит сразу же добавить, что функции printf и scanf могут быть без проблем заменены функциями fprintf и fscanf. В ОС (мы рассматриваем самые распространённые и адекватные операционные системы) существует три стандартных потока: стандартный поток вывода stdout, стандартный поток ввода stdin и стандартный поток вывода ошибок stderr. Они автоматически открываются во время запуска приложения и связаны с консолью. Пример

Ошибка открытия файла

Если вызов функции fopen прошёл неудачно, то она возвратит NULL. Ошибки во время работы с файлами встречаются достаточно часто, поэтому каждый раз, когда мы окрываем файл, необходимо проверять результат работы

Проблему вызывает случай, когда открывается сразу несколько файлов: если один из них нельзя открыть, то остальные также должны быть закрыты

В простых случаях можно действовать влоб, как в предыдущем куске кода. В более сложных случаях используются методы, подменяющиее RAII из С++: обёртки, или особенности компилятора (cleanup в GCC) и т.п.

Буферизация данных

• 1) Если он заполнен
• 2) Если поток закрывается
• 3) Если мы явно указываем, что необходимо очистить буфер (здесь тоже есть исключения:)).
• 4) Также очищается, если программа завершилась удачно. Вместе с этим закрываются и все файлы. В случае ошибки выполнения этого может не произойти.

Форсировать выгрузку буфера можно с помощью вызова функции fflush(File *). Рассмотрим два примера – с очисткой и без.

Раскомментируйте вызов fflush. Во время выполнения откройте текстовый файл и посмотрите на поведение.

Буфер файла можно назначить самостоятельно, задав свой размер. Делается это при помощи функции

которая принимает уже открытый FILE и указатель на новый буфер. Размер нового буфера должен быть не меньше чем BUFSIZ (к примеру, на текущей рабочей станции BUFSIZ равен 512 байт). Если передать в качестве буфера NULL, то поток станет небуферизированным. Можно также воспользоваться функцией

• _IOFBF — полная буферизация. Данные записываются в файл, когда он заполняется. На считывание, буфер считается заполненным, когда запрашивается операция ввода и буфер пуст.
• _IOLBF — линейная буферизация. Данные записываются в файл когда он заполняется, либо когда встречается символ новой строки. На считывание, буфер заполняется до символа новой строки, когда запрашивается операция ввода и буфер пуст.
• _IONBF – без буферизации. В этом случае параметры size и buffer игнорируются.

Пример: зададим свой буфер и посмотрим, как осуществляется чтение из файла. Пусть файл короткий (что-нибудь, типа Hello, World!), и считываем мы его посимвольно

Видно, что данные уже находятся в буфере. Считывание посимвольно производится уже из буфера.

Функция int feof (FILE * stream); возвращает истину, если конец файла достигнут. Функцию удобно использовать, когда необходимо пройти весь файл от начала до конца. Пусть есть файл с текстовым содержимым text.txt. Считаем посимвольно файл и выведем на экран.

Всё бы ничего, только функция feof работает неправильно. Это связано с тем, что понятие «конец файла» не определено. При использовании feof часто возникает ошибка, когда последние считанные данные выводятся два раза. Это связано с тем, что данные записывается в буфер ввода, последнее считывание происходит с ошибкой и функция возвращает старое считанное значение.

Этот пример сработает с ошибкой (скорее всего) и выведет последний символ файла два раза.

Решение – не использовать feof. Например, хранить общее количество записей или использовать тот факт, что функции fscanf и пр. обычно возвращают число верно считанных и сопоставленных значений.

Примеры

1. В одном файле записаны два числа — размерности массива. Заполним второй файл массивом случайных чисел.

2. Пользователь копирует файл, при этом сначала выбирает режим работы: файл может выводиться как на консоль, так и копироваться в новый файл.

3. Пользователь вводит данные с консоли и они записываются в файл до тех пор, пока не будет нажата клавиша esc. Проверьте программу и посмотрите. как она себя ведёт в случае, если вы вводите backspace: что выводится в файл и что выводится на консоль.

4. В файле записаны целые числа. Найти максимальное из них. Воспользуемся тем, что функция fscanf возвращает число верно прочитанных и сопоставленных объектов. Каждый раз должно возвращаться число 1.

Другое решение считывать числа, пока не дойдём до конца файла.

5. В файле записаны слова: русское слово, табуляция, английское слово, в несколько рядов. Пользователь вводит английское слово, необходимо вывести русское.

Файл с переводом выглядит примерно так

солнце sun
карандаш pen
шариковая ручка pencil
дверь door
окно windows
стул chair
кресло armchair

и сохранён в кодировке cp866 (OEM 866). При этом важно: последняя пара cлов также заканчивается переводом строки.

Алгоритм следующий — считываем строку из файла, находим в строке знак табуляции, подменяем знак табуляции нулём, копируем русское слово из буфера, копируем английское слово из буфера, проверяем на равенство.

6. Подсчитать количество строк в файле. Будем считывать файл посимвольно, считая количество символов ‘\n’ до тех пор, пока не встретим символ EOF. EOF – это спецсимвол, который указывает на то, что ввод закончен и больше нет данных для чтения. Функция возвращает отрицательное значение в случае ошибки.
ЗАМЕЧАНИЕ: EOF имеет тип int, поэтому нужно использовать int для считывания символов. Кроме того, значение EOF не определено стандартом.

Всё ещё не понятно? – пиши вопросы на ящик

Input/output with files

C++ provides the following classes to perform output and input of characters to/from files:

• ofstream : Stream class to write on files
• ifstream : Stream class to read from files
• fstream : Stream class to both read and write from/to files.

This code creates a file called example.txt and inserts a sentence into it in the same way we are used to do with cout , but using the file stream myfile instead.

But let’s go step by step:

Open a file

The first operation generally performed on an object of one of these classes is to associate it to a real file. This procedure is known as to open a file. An open file is represented within a program by a stream (i.e., an object of one of these classes; in the previous example, this was myfile ) and any input or output operation performed on this stream object will be applied to the physical file associated to it.

In order to open a file with a stream object we use its member function open :

open (filename, mode);

Where filename is a string representing the name of the file to be opened, and mode is an optional parameter with a combination of the following flags:

All these flags can be combined using the bitwise operator OR ( | ). For example, if we want to open the file example.bin in binary mode to add data we could do it by the following call to member function open :

Each of the open member functions of classes ofstream , ifstream and fstream has a default mode that is used if the file is opened without a second argument:

For ifstream and ofstream classes, ios::in and ios::out are automatically and respectively assumed, even if a mode that does not include them is passed as second argument to the open member function (the flags are combined).

For fstream , the default value is only applied if the function is called without specifying any value for the mode parameter. If the function is called with any value in that parameter the default mode is overridden, not combined.

File streams opened in binary mode perform input and output operations independently of any format considerations. Non-binary files are known as text files, and some translations may occur due to formatting of some special characters (like newline and carriage return characters).

Since the first task that is performed on a file stream is generally to open a file, these three classes include a constructor that automatically calls the open member function and has the exact same parameters as this member. Therefore, we could also have declared the previous myfile object and conduct the same opening operation in our previous example by writing:

Combining object construction and stream opening in a single statement. Both forms to open a file are valid and equivalent.

To check if a file stream was successful opening a file, you can do it by calling to member is_open . This member function returns a bool value of true in the case that indeed the stream object is associated with an open file, or false otherwise:

Closing a file

When we are finished with our input and output operations on a file we shall close it so that the operating system is notified and its resources become available again. For that, we call the stream’s member function close . This member function takes flushes the associated buffers and closes the file:

Once this member function is called, the stream object can be re-used to open another file, and the file is available again to be opened by other processes.

In case that an object is destroyed while still associated with an open file, the destructor automatically calls the member function close .

Text files

Text file streams are those where the ios::binary flag is not included in their opening mode. These files are designed to store text and thus all values that are input or output from/to them can suffer some formatting transformations, which do not necessarily correspond to their literal binary value.

Writing operations on text files are performed in the same way we operated with cout :

Reading from a file can also be performed in the same way that we did with cin :

Checking state flags

The following member functions exist to check for specific states of a stream (all of them return a bool value):

bad() Returns true if a reading or writing operation fails. For example, in the case that we try to write to a file that is not open for writing or if the device where we try to write has no space left. fail() Returns true in the same cases as bad() , but also in the case that a format error happens, like when an alphabetical character is extracted when we are trying to read an integer number. eof() Returns true if a file open for reading has reached the end. good() It is the most generic state flag: it returns false in the same cases in which calling any of the previous functions would return true . Note that good and bad are not exact opposites ( good checks more state flags at once).
The member function clear() can be used to reset the state flags.

get and put stream positioning

All i/o streams objects keep internally -at least- one internal position:

ifstream , like istream , keeps an internal get position with the location of the element to be read in the next input operation.

ofstream , like ostream , keeps an internal put position with the location where the next element has to be written.

Finally, fstream , keeps both, the get and the put position, like iostream .

These internal stream positions point to the locations within the stream where the next reading or writing operation is performed. These positions can be observed and modified using the following member functions:

tellg() and tellp()

These two member functions with no parameters return a value of the member type streampos , which is a type representing the current get position (in the case of tellg ) or the put position (in the case of tellp ).

seekg() and seekp()

These functions allow to change the location of the get and put positions. Both functions are overloaded with two different prototypes. The first form is:

seekg ( position );
seekp ( position );

Using this prototype, the stream pointer is changed to the absolute position position (counting from the beginning of the file). The type for this parameter is streampos , which is the same type as returned by functions tellg and tellp .

The other form for these functions is:

seekg ( offset, direction );
seekp ( offset, direction );

Using this prototype, the get or put position is set to an offset value relative to some specific point determined by the parameter direction . offset is of type streamoff . And direction is of type seekdir , which is an enumerated type that determines the point from where offset is counted from, and that can take any of the following values:

The following example uses the member functions we have just seen to obtain the size of a file:

Notice the type we have used for variables begin and end :

streampos is a specific type used for buffer and file positioning and is the type returned by file.tellg() . Values of this type can safely be subtracted from other values of the same type, and can also be converted to an integer type large enough to contain the size of the file.

These stream positioning functions use two particular types: streampos and streamoff . These types are also defined as member types of the stream class:

Each of the member types above is an alias of its non-member equivalent (they are the exact same type). It does not matter which one is used. The member types are more generic, because they are the same on all stream objects (even on streams using exotic types of characters), but the non-member types are widely used in existing code for historical reasons.

Binary files

For binary files, reading and writing data with the extraction and insertion operators ( << and >> ) and functions like getline is not efficient, since we do not need to format any data and data is likely not formatted in lines.

File streams include two member functions specifically designed to read and write binary data sequentially: write and read . The first one ( write ) is a member function of ostream (inherited by ofstream ). And read is a member function of istream (inherited by ifstream ). Objects of class fstream have both. Their prototypes are:

write ( memory_block, size );
read ( memory_block, size );

Where memory_block is of type char* (pointer to char ), and represents the address of an array of bytes where the read data elements are stored or from where the data elements to be written are taken. The size parameter is an integer value that specifies the number of characters to be read or written from/to the memory block.

In this example, the entire file is read and stored in a memory block. Let’s examine how this is done:

First, the file is open with the ios::ate flag, which means that the get pointer will be positioned at the end of the file. This way, when we call to member tellg() , we will directly obtain the size of the file.

Once we have obtained the size of the file, we request the allocation of a memory block large enough to hold the entire file:

Right after that, we proceed to set the get position at the beginning of the file (remember that we opened the file with this pointer at the end), then we read the entire file, and finally close it:

Buffers and Synchronization

When we operate with file streams, these are associated to an internal buffer object of type streambuf . This buffer object may represent a memory block that acts as an intermediary between the stream and the physical file. For example, with an ofstream , each time the member function put (which writes a single character) is called, the character may be inserted in this intermediate buffer instead of being written directly to the physical file with which the stream is associated.

The operating system may also define other layers of buffering for reading and writing to files.

When the buffer is flushed, all the data contained in it is written to the physical medium (if it is an output stream). This process is called synchronization and takes place under any of the following circumstances: