小朋友学C++：文件输入输出

Myth丶恋晨 2023-07-06 11:53 23阅读 0赞

前面介绍的程序，都是通过控制台或命令行窗口来输入输出的。更具体地讲，Codeblocks中输入输出数据的那个窗口叫做控制台窗口，DevC++则是调用命令行窗口进行输入输出。

C语言使用scanf()/printf()函数来实现控制台/命令行窗口输入输出，C++使用cin/cout输入输出流来实现控制台/命令行窗口输入输出。当然，因为C++兼容C语言，所以C++中也可以使用scanf()/printf()来输入输出数据。

对于程序而言，常见的输入方式除了控制台/命令行窗口输入外，也可以从文件或数据库中读取数据，还可以通过扫描仪输入数据。运行结果除了可以输出到控制台/命令行窗口外，也可以输出到文件或数据库里，还可以通过打印机打印出来。

这一节咱们来讨论文件输入输出。

# 一、fopen #

fopen是C语言中的标准文件输入输出函数，声明在<stdio.h>或中。  
C语言中，用fopen来打开文件。  
函数声明：  
FILE \*fopen(const char \*path, const char \*mode);  
参数path表示文件的路径，可用当前路径或绝对路径，若文件名之前没加路径，表示当前工程所在的路径。  
参数mode表示使用文件方式，是文件的类型和操作要求，有如下几种：

r（read）:只读；
    w（write）：只写；
    a（append）：追加；
    t（text）：文本文件，可省略；
    b（binary）：二进制文件。
    + ：读和写

## 例1 ##

#include <cstdio>
    
    int main()
    {
        FILE *fp1, *fp2; //定义文件指针类型
        // test.in文件中放了两个整数
        fp1 = fopen("test.in","r"); //用fopen函数以只读方式(r)打开输入文件test.in
        fp2 = fopen("test.out","w");//用fopen函数以写入方式（w)打开输出文件test.out
    
        int a, b;
        fscanf(fp1, "%d %d", &a, &b);//fscanf从文件中读取数据，fp1文件指针指定文件；
        fprintf(fp2, "%d", a + b);//fprintf将数据输出到文件，fp2文件指针指定文件；
    
        fclose(fp1);//关闭文件指针。
        fclose(fp2);
    
        return 0;
    }

在启用fopen函数时，需要特定的函数fscanf,fprintf对文件操作；普通的scanf和printf依然能在命令行界面操作。  
最后要用fclose关闭文件。

# 二、freopen #

freopen中的re代表redirect，重定向。  
freopen()函数重定向了标准流，使其指向指定文件，因此不需要修改scanf和printf。  
重定向输出，就是把原本输出在控制台的字符，输出到你指定的路径文件中。或者反过来。  
重定向输入，就是原本从键盘里读取数据，重定向成从文件中读取数据。或者反过来。  
重定向函数可以在任何时候开启、关闭。

函数名：freopen  
标准声明：FILE \*freopen( const char \*path, const char \*mode, FILE \*stream );  
头文件： <stdio.h>  
参数说明：  
① path: 文件名，用于存储输入输出的自定义文件名。  
② mode: 文件打开的模式。和fopen中的模式（如r-读, w-写）相同。  
③ stream: 一个文件，通常使用标准流文件。  
返回值：成功，则返回一个path所指定文件的指针；失败，返回NULL。  
函数功能：实现重定向，把预定义的标准流文件定向到由path指定的文件中，或者把path指定的文件定向到预定义的标准流文件。标准流文件具体是指stdin、stdout和stderr。其中stdin是标准输入流，默认为键盘；stdout是标准输出流，默认为屏幕；stderr是标准错误流，一般把屏幕设为默认。

## 例2 ##

#include <cstdio>
    
    int main()
    {
    	freopen("test.in","r",stdin);    //输入重定向
    	freopen("test.out","w",stdout);  //输出重定向
    
    	int a,b;
    	scanf("%d %d", &a, &b);
        printf("%d\n",a+b);
    
    	return 0;
    }

运行结果：  
在当前路径下创建test.in文件，test.in中手动输入两个整型数据，这两个数据用空格或换行隔开。程序运行后在当前路径下会自动生成test.out，test.out中的数据即为test.in中的两个数据相加之和。

使用了freopen()函数后，输入输出既可以使用scanf()/printf，也可以使用cin/cout。

## 例3 ##

#include <iostream>
    #include <cstdio>
    using namespace std;
    
    int main()
    {
    	freopen("test.in","r",stdin);    //输入重定向
    	freopen("test.out","w",stdout);  //输出重定向
    
    	int a,b;
    	cin >> a >> b;
        cout << a + b;
    
    	return 0;
    }

注意：  
例2和例3中的test.in和test.out没有写上全路径，说明test.in和test.out与源程序放在同一目录下。如果是不同的目录，要用全路径。比如test.in和test.out在D盘的目录下，而代码在E盘的目录下，则要写成：

## 例4 ##

#include <cstdio>
    
    int main()
    {
    	int a,b;
    	freopen("D:\\test.in","r",stdin);    //输入重定向，输入数据将从D盘根目录下的test.in文件中读取
    	freopen("D:\\test.out","w",stdout);  //输出重定向，输出数据将保存在D盘根目录下的test.out文件中
    scanf("%d %d", &a, &b);
        printf("%d\n",a+b);
    
    	return 0;
    }

在windows系统中，控制台的名称为"CON", Unix/Linux系统中，控制台的名称为"/dev/console"，所以随时可重定向回控制台。下面的例子展示了在windows系统下先重定向到文件再重定向回控制台。

## 例5 ##

#include <stdio.h>
    
    int main()
    {
    	int a,b;
    	freopen("D:\\test.in","r",stdin);    //输入重定向，输入数据将从D盘根目录下的test.in文件中读取
    	freopen("D:\\test.out","w",stdout);  //输出重定向，输出数据将保存在D盘根目录下的test.out文件中
    
    scanf("%d %d", &a, &b);
        printf("%d\n",a+b);
    
        freopen("CON","r",stdin);	//输入重定向到控制台，即从键盘输入
        freopen("CON","w",stdout);	//输出重定回到控制台，即输出到命令行窗口
    
        // 在控制台输入两个数并输出结果
        scanf("%d %d", &a, &b);
        printf("%d", a + b);
    
    	return 0;
    }

# 三、ifstream和ofstream #

ifstream和ofstream是C++中标准的文件输入流和文件输出流，声明在头文件中。

## 例6 ##

#include <fstream>
    using namespace std;
    
    int main()
    {
        ifstream fin("test.in"); 
        ofstream fout("test.out");
    
        int a, b;
        fin >> a >> b;
        fout << a + b << endl;
    
        return 0;
    }

# 四、总结 #

C/C++总共有五种输入输出方式：  
（1）C语言控制台输入输出scanf/printf  
（2）C语言文件输入输出fopen/fscanf/fprintf/fclose  
（3）C++控制台输入输出cin/cout  
（4）C++文件输入输出ifstream/ofstream  
（5）C语言重定向freopen  
在需要用到文件输入输出的程序里，使用freopen函数进行重定向是最简单的。

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