Lesson 0014 · 文件读写（File I/O）

C++ 进阶 — 第 7 课

1. 写文件 — ofstream

cout 把数据输出到屏幕；ofstream 把数据输出到文件。用法几乎一样：

#include <fstream>
using namespace std;

int main() {
    ofstream out("scores.txt");     // 打开文件准备写入（不存在会自动创建）

    out << 95 << " " << 87 << endl;   // 和 cout 一模一样的写法
    out << "Alice" << endl;

    out.close();                    // 关闭文件（可选，程序结束也会自动关）
    return 0;
}

看这段代码，和屏幕输出唯一的区别是第一行：把 cout 换成了一个绑定到文件的 out。后面的 <<、endl 一个字都没变。

2. 读文件 — ifstream

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

int main() {
    ifstream in("scores.txt");      // 打开文件准备读取

    int a, b;
    string name;
    in >> a >> b >> name;           // 和 cin 一样，按空格/换行分隔
    cout << a << " " << b << " " << name;

    in.close();
    return 0;
}

in >> a >> b >> name 的切分规则和 cin 完全一致：空格、换行都算分隔符，一个 >> 读一个。所以写文件时用什么分隔，读的时候心里要有数。

3. 一次读一整行 — getline

ifstream in("data.txt");
string line;
while (getline(in, line)) {     // 每次读一行，读到文件结束自动停止
    cout << line << endl;
}

while (getline(in, line)) 和之前学的 while (cin >> x) 是同一个套路：「读到没有为止」。>> 遇空格就停，getline 一行读完 —— 行里有空格就用它。

4. 不知道有多少个数 — 读到文件结束

ifstream in("nums.txt");
int x, sum = 0;
while (in >> x) {    // 读到文件末尾时 in >> x 返回 false，循环结束
    sum += x;
}
cout << sum << endl;

不用先数文件里有几个数：条件里直接 in >> x，读到末尾它会失败，循环自然退出。这是「数据量未知」时的标准写法。

5. 同时读和写 — fstream 与打开模式

默认的 ofstream 打开已存在的文件会直接清空重写。想保留旧内容追加，用 fstream + 打开模式：

#include <fstream>
using namespace std;

int main() {
    fstream f("log.txt", ios::out | ios::app);   // 追加模式：不清空旧内容
    f << "hello" << endl;
    return 0;
}

多个模式用 | 拼起来，读代码时从左往右念就行：ios::out | ios::app = 「要写，而且往末尾接」。

6. 完整示例 — 统计分数并保存结果

假设 scores.txt 每行是一个名字 + 一个分数：

Alice 95
Bob 87
Cindy 92

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

int main() {
    ifstream in("scores.txt");
    ofstream out("avg.txt");

    if (!in) {                     // 打不开就退出
        cerr << "打不开 scores.txt" << endl;
        return 1;
    }

    string name;
    int score, sum = 0, cnt = 0;
    while (in >> name >> score) {  // 每次读两个数据
        sum += score;
        cnt++;
    }

    out << "人数: " << cnt << endl;
    out << "平均分: " << (cnt ? sum / cnt : 0) << endl;
    cout << "已写入 avg.txt" << endl;
    return 0;
}

这段是前面所有片段的组合：打开两个流 → 检查打不开 → 循环读 → 循环外统一写。cnt ? sum / cnt : 0 是防除零：文件是空的时候 cnt 为 0，直接除会崩。

7. 一个表看懂四个方向

记住这张表，就不用背任何新语法：文件流只是把 cout/cin 换了个去向。

8. 坑点清单

• 忘 include：#include <fstream> 没写，编译器会说 ofstream 未声明 —— 看到这个报错先翻文件头。
• 打开后不检查：文件不存在时流是空的，接着读只会得到空串和垃圾值，程序不报错、结果全错。写 if (!in) 只要一行。
• 相对路径是相对「运行目录」：不是相对源码所在目录。明明有文件却打不开，先确认程序从哪个目录跑起来的。
• ofstream 默认清空：往已有文件写之前想清楚 —— 要保留旧内容就用 ios::out | ios::app。
• 循环里别再手动判断结束：while (in >> x) 已经处理了「读到末尾」，条件里再加 in.eof() 之类的判断容易多读一次。

9. 小测

10. 动手练习

卡住时的自查顺序

1. 文件真的在吗？先看一眼 grades.txt 和程序跑起来的目录是不是同一个。
2. if (!in) 加了吗？没加的话，先加上再看结果，别猜。
3. 循环条件写对了吗：while (in >> name >> score)，两个变量都要读，少一个就会错位。
4. 最高分的初值怎么设的？最稳的是「用读到的第一个值初始化」，别拍脑袋写 0。
5. 写完 best.txt 之后真的打开看一眼 —— 别只信屏幕输出。
6. 还不对：把 grades.txt 内容、代码、best.txt 一起贴过来。

本课小结

• ofstream 写文件，ifstream 读文件，fstream 读写都能
• while (in >> x) / while (getline(in, line))：读到没有为止
• 打开文件后先检查 if (!in)，防止打不开
• ios::app 追加，默认是清空重写
• 文件流和 cout/cin 用法一样，只是看向不同 —— 会一个就会四个