Ios binary c что это
БлогNot. Лекции по C/C++: работа с файлами (fstream)
Лекции по C/C++: работа с файлами (fstream)
Механизм ввода-вывода, разработанный для обычного языка С, не соответствует общепринятому сегодня стилю объектно-ориентированного программирования, кроме того, он активно использует операции с указателями, считающиеся потенциально небезопасными в современных защищённых средах выполнения кода. Альтернативой при разработке прикладных приложений является механизм стандартных классов ввода-вывода, предоставляемый стандартом языка C++.
Наиболее часто применяются классы ifstream для чтения, ofstream для записи и fstream для модификации файлов.
Ниже приведены возможные значения флагов и их назначение.
| Режим | Назначение |
| in | Открыть для ввода (выбирается по умолчанию для ifstream) |
| out | Открыть для вывода (выбирается по умолчанию для ofstream) |
| binary | Открыть файл в бинарном виде |
| aрр | Присоединять данные; запись в конец файла |
| ate | Установить файловый указатель на конец файла |
| trunc | Уничтожить содержимое, если файл существует (выбирается по умолчанию, если флаг out указан, а флаги ate и арр — нет) |
Например, чтобы открыть файл с именем test.txt для чтения данных в бинарном виде, следует написать:
Оператор логического ИЛИ ( | ) позволяет составить режим с любым сочетанием флагов. Так, чтобы, открывая файл по записи, случайно не затереть существующий файл с тем же именем, надо использовать следующую форму:
Предполагается, что к проекту подключён соответствующий заголовочный файл:
Для проверки того удалось ли открыть файл, можно применять конструкцию
Операторы включения и извлечения
Переопределённый в классах работы с файлами оператор включения ( ) записывает данные в файловый поток. Как только вы открыли файл для записи, можно записывать в него текстовую строку целиком:
Можно также записывать текстовую строку по частям:
Оператор endl завершает ввод строки символом «возврат каретки»:
С помощью оператора включения несложно записывать в файл значения переменных или элементов массива:
В результате выполнения кода образуется три строки текстового файла Temp.txt :
Обратите внимание, что числовые значения записываются в файл в виде текстовых строк, а не двоичных значений.
Класс ifstream: чтение файлов
Теперь понятно, как нужно модифицировать предыдущий пример, чтобы использование оператора извлечения данных давало ожидаемый результат:
Метод getline прочитает первую строку файла до конца, а оператор >> присвоит значения переменным.
Следующий пример показывает добавление данных в текстовый файл с последующим чтением всего файла. Цикл while (1) используется вместо while(!file2.eof()) по причинам, которые обсуждались в предыдущей лекции.
В следующем примере показан цикл считывания строк из файла test.txt и их отображения на консоли.
Этот код под ОС Windows также зависит от наличия в последней строке файла символа перевода строки, надежнее было бы сделать так:
Класс ofstream: запись файлов
Класс ofstream предназначен для вывода данных из файлового потока. Далее перечислены основные методы данного класса.
| Метод | Описание |
| open | Открывает файл для записи |
| put | Записывает одиночный символ в файл |
| write | Записывает заданное число байт из памяти в файл |
| seekp | Перемещает указатель позиционирования в указанное положение |
| tellp | Возвращает текущее значение указателя позиционирования файла |
| close | Закрывает файл |
Описанный ранее оператор включения удобен для организации записи в текстовый файл:
В принципе, бинарные данные обслуживаются наподобие текстовых. Отличие состоит в том, что если бинарные данные записываются в определенной логической структуре, то они должны считываться из файла в переменную того же структурного типа.
P.S. При выполнении этого и других листингов в Visual Studio последних версий может дополнительно понадобиться подключение директивы _CRT_SECURE_NO_WARNINGS.
Класс fstream: произвольный доступ к файлу
Подобные операции поиска эффективны, если файл состоит из записей известного и постоянного размера. Чтобы заменить содержимое произвольной записи, надо открыть поток вывода в режиме модификации:
Если не указать флаг ios::ate (или ios::app ), то при открытии бинарного файла Notebook.dat его предыдущее содержимое будет стерто!
Дополнительно может понадобиться указать, откуда отсчитывается смещение.
Наконец, можно открыть файл одновременно для чтения/записи, используя методы, унаследованные поточным классом fstream от своих предшественников. Поскольку класс fstream произведен от istream и ostream (родителей ifstream и ofstream соответственно), все упомянутые ранее методы становятся доступными в приложении.
Дополнительные примеры по теме есть в этой заметке.
Ios binary c что это
С помощью функции open() файл связывается с потоком. Параметр filename содержит имя файла и может включать спецификатор пути. Значение параметра mode определяет, в каком режиме открывается файл. Ниже перечислены возможные значения этого параметра.
| Флаг открытия | Определение |
|---|---|
| ios::арр | Добавление всех выводимых данных в конец заданного файла |
| ios::ate | Ввода-вывод может выполняться в любом месте файла. Указатель устанавливается в конец файла |
| ios::binary | Открытие файла для двоичных операций ввода-вывода |
| ios::in | Открытие файла для вывода |
| ios::nocreate | Неудача если заданного файла еще не существует |
| ios::noreplace | Запрет выполнения если заданный файл уже существует |
| ios::out | Открытие файла для ввода |
| ios::trunc | Разрушение содержимого уже существующего файла |
Используя оператор ИЛИ(OR), можно объединять в одном выражении два или больше значений(из перечисленных выше).
Включив значение ios::арр, можно обеспечить добавление всех выводимых данных в конец заданного файла. Это значение можно использовать только с файлами, которые позволяют выполнять операции вывода. Включение значения ios::ate оставляет внутренний указатель в конце файла при его открытии, но несмотря на это операции ввода-вывода могут выполняться в любом месте файла.
Значение ios::binary обеспечивает возможность открывать файл для выполнения двоичных операций ввода-вывода. По умолчанию файлы открываются в текстовом режиме.
Значение ios::in указывает на способность файла к выполнению операций ввода, а значение ios::out — операций вывода. Однако создание потока ifstream само по себе предполагает ввод, создание потока ofstream — вывод, а открытие файла с использованием потока fstream — как ввод, так и вывод.
Использование значения ios::trunc приводит к разрушению содержимого уже существующего файла с таким же именем, а сам файл усекается до нулевой длины.
Включение значения ios::nocreate обрекает функцию open() на неудачу, если заданного файла еще не существует. Значение ios::norepiace запрещает выполнение функции open(), если заданный файл уже существует, а значения ios::ate и ios::арр при этом не заданы.
Значение параметра access определяет режим доступа к файлу. По умолчанию действует значение filebuf::openprot (filebuf — это базовый класс для классов работы с файлами), означающее обычный файл. За информацией о других возможных значениях параметра access обратитесь к документации на используемый вами компилятор.
Открывая файл, для параметров mode и access можно использовать значения, действующие по умолчанию. Открывая файл ввода, параметр mode можно по умолчанию установить равным значению ios::in. Открывая файл вывода, параметр mode по умолчанию можно установить равным значению ios::out. В любом случае для параметра access по умолчанию используется вариант обычного файла(normal file). Например, при выполнении следующего фрагмента программы открывается файл с именем TEST для операций вывода.
Чтобы открыть поток для ввода и вывода, необходимо задать для параметра mode значения ios::in и ios::out, как показано ниже.
Во многих компиляторах при открытии файлов для операций чтения/записи никаких значений, действующих по умолчанию, не предусмотрено,
Во всех случаях, если функция open() выполняется неудачно, поток будет равен нулю. Следовательно, прежде чем использовать файл, необходимо убедиться в том, что он был успешно открыт.
Какой смысл использовать std :: ios_base :: binary?
Проблема была решена путем открытия текст файл с std::ios_base::binary указано.
Но какой смысл в этом режиме? Если указан, вы все еще можете работать с вашим файлом как текстовым файлом (запись с mystream и читать с std::getline ).
Под Windows единственное отличие, которое я мог заметить, заключается в том, что mystream использует:
Безопасно ли всегда устанавливать std::ios_base::binary если я не забочусь об открытии файла в блокноте и хочу иметь fstream::seekg всегда работать?
Решение
Различия между двоичным и текстовым режимами являются реализацией
определены, но касаются только самого низкого уровня: они не меняют
смысл таких вещей, как а также >> (которые вставляют и извлекают текстовые
данные). Кроме того, формально, выводя все, кроме нескольких непечатных
символы (как ‘\n’ ) неопределенное поведение, если файл находится в тексте
Режим.
Для наиболее распространенных ОС: в Unix нет различий; оба
идентичны. Под виндой ‘\n’ внутренне будет сопоставлен с двумя
последовательность символов CR, LF (0x0D, 0x0A) внешне и 0x1A будет
интерпретируется как конец файла при чтении. В более экзотических (и в основном
вымершие) ОС, однако, они могут быть представлены совершенно разными
типы файлов на уровне ОС, и может быть невозможно прочитать файл в
текстовый режим, если он был написан в двоичном режиме, и наоборот. Или ты
мог видеть что-то другое: лишние пробелы в конце строки или
нет ‘\n’ в двоичном режиме.
Что касается всегда настройки std::ios_base::binary : моя политика для
переносимые файлы, чтобы решить, как именно я хочу их отформатировать, установите
двоичный файл, и выведите то, что я хочу. Который часто CR, LF, а не просто
LF, так как это сетевой стандарт. С другой стороны, самый
У программ Windows нет проблем только с LF, но я сталкивался
более чем несколько Unix-программ, которые имеют проблемы с CR, LF; который
выступает за систематическое использование только LF (что тоже проще). дела
все это означает, что я получаю одинаковые результаты независимо от того,
Я работаю под Unix или под Windows.
Другие решения
Значение текстового потока против двоичного потока зависит от платформы и несколько непредсказуемо.
Но что касается популярных платформ, то все просто: в Linux и MacOS X разницы нет. В Windows единственная разница заключается в том, что внутренний \n переводится на \r\n во внешнем потоке.
Класс ios_base
Этот класс описывает хранилище и функции-члены общие для обоих потоков (ввода и вывода), не зависящих от параметров шаблона. (Шаблон класса basic_ios описывает общие параметры и зависит от параметров шаблона.)
Объект класса ios_base хранит сведения о форматировании, состоящие из следующих элементов:
Два расширяемых массива с элементами типа long и void указателя.
Объект класса ios_base также хранит сведения о состоянии потока в объекте типа iostate и стеке обратного вызова.
Члены
Конструкторы
Определения типов
Перечисления
Константы
Функции
Операторы
Требования
Заголовок: iOS>
Пространство имен: std
event
Задает типы событий.
Комментарии
Пример
event_callback
Параметры
_Base
Поток, в котором был вызов события.
_I
Определенное пользователем число.
Комментарии
Пример
failure
Комментарии
Пример
flags
Задает или возвращает текущие параметры флага.
Параметры
Возвращаемое значение
Комментарии
ios_base::fmtflags Список флагов см. в разделе.
Первая функция-член возвращает сохраненные флажки формата. Вторая функция-член сохраняет fmtfl во флажках формата и возвращает свое ранее сохраненное значение.
Пример
fmtflags
Константы для определения внешнего вида выходных данных.
Комментарии
Тип — это тип битовой маски, описывающий объект, который может хранить флаги формата. Ниже перечислены значения различных флагов (элементы).
Кроме того, ниже приведено несколько полезных значений:
getloc
Возвращает сохраненный объект языкового стандарта.
Возвращаемое значение
Сохраненный объект языкового стандарта.
Пример
imbue
Изменяет языковой стандарт.
Параметры
_Loc
Новое значение языкового стандарта.
Возвращаемое значение
Предыдущий языковой стандарт.
Комментарии
Пример
Создает стандартные iostream объекты при создании.
Комментарии
Вложенный класс описывает объект, построение которого гарантирует, что стандартные iostream объекты должным образом созданы, даже перед выполнением конструктора для произвольного статического объекта.
ios_base
Создает объекты ios_base.
Комментарии
(Защищенный) конструктор ничего не делает. Последующий вызов basic_ios:: basic_ios:: должен инициализировать объект, прежде чем его можно будет безопасно уничтожить. Таким образом, единственное безопасного использования класса ios_base является базовым классом для basic_iosшаблона класса.
iostate
Тип констант, описывающих состояние потока.
Комментарии
Тип — это тип битовой маски, описывающий объект, который может хранить данные о состоянии потока. Ниже перечислены значения различных флагов (элементы).
iword
Параметры
Комментарии
Если idx является отрицательным или если для элемента недоступно уникальное хранилище, функция вызывает setstate (badbit) и возвращает ссылку, которая может быть неуникальной.
Пример
openmode
Описывает процесс взаимодействия с потоком.
Комментарии
Режим открытия для нескольких iostream объектов. Значения флагов:
| Константа | Действие |
|---|---|
| app | Поиск в конце потока перед каждой записью |
| ate | Поиск в конце потока сразу после открытия |
| binary | Открыть в двоичном режиме. ( fopen Описание двоичного режима см. в разделе). |
| in | Открыть для чтения |
| out | Открыть для записи |
| trunc | удалить содержимое файла после открытия |
Пример
operator=
Оператор присваивания для объектов ios_base.
Параметры
Возвращаемое значение
Объект, которому выполняется присваивание.
Комментарии
precision
Задает количество цифр для отображения числа с плавающей запятой.
Параметры
_Prec
Количество значащих цифр при отображении, или количество цифр после десятичной запятой в фиксированной нотации.
Возвращаемое значение
Первая функция-член возвращает сохраненное количество цифр для отображения. Вторая функция – член сохраняет _Prec в точности экрана и возвращает свое предыдущее сохраненное значение.
Комментарии
Числа с плавающей запятой отображаются в фиксированной нотации с помощью fixed.
Пример
pword
Параметры
Комментарии
Функция-член возвращает ссылку на индекс элемента расширяемого массива с элементами типа Pointer. Все элементы эффективно присутствуют и изначально хранят нулевой указатель. Возвращенная ссылка является недопустимой после следующего вызова для pword объекта, после того, как объект изменен вызовом метода basic_ios:: copyfmt или после уничтожения объекта.
Если индекс является отрицательным или для элемента недоступно уникальное хранилище, функция вызывает (badbit) и возвращает ссылку, которая может быть неуникальной.
Пример
register_callback
Задает функцию обратного вызова.
Параметры
pfn
Указатель на функцию обратного вызова.
idx
Определенное пользователем число.
Комментарии
Пример
seekdir
Задает начальную точку для операций смещения.
Комментарии
Тип является перечислимым типом, описывающим объект, который может хранить режим поиска, используемый в качестве аргумента для функций-членов нескольких iostream классов. Ниже перечислены значения различных флагов.
Пример
Задает указанные флаги.
Параметры
_Mask
Флажки, которые нужно включить.
_Unset
Флаги, которые необходимо отключить.
Возвращаемое значение
Предыдущие флаги формата
Комментарии
Первая функция-член фактически вызывает flags(_Mask | _Flags) (устанавливает выбранные биты), а затем возвращает предыдущие флаги формата. Вторая функция-член фактически вызывает flags(_Mask & fmtfl, flags &
_Mask) (заменяя выбранные биты в маске), а затем возвращает предыдущие флаги формата.
Пример
sync_with_stdio
Гарантирует, что iostream и операции с библиотекой времени выполнения C выполняются в том порядке, в котором они отображаются в исходном коде.
Параметры
Возвращаемое значение
Предыдущий параметр для этой функции.
Комментарии
unsetf
Отключает указанные флаги.
Параметры
_Mask
Флаги, которые необходимо отключить.
Комментарии
Функция-член фактически вызывает flags(
_Mask & flags) (очищает выбранные биты).
Пример
width
Задает длину потока вывода.
Параметры
_Wide
Нужный размер выходного потока.
Возвращаемое значение
Текущее значение ширины.
Комментарии
Первая функция – член возвращает ширину сохраненного поля. Вторая функция – член сохраняет _Wide ширину поля и возвращает свое предыдущее сохраненное значение.
Пример
xalloc
Указывает, что переменная является частью потока.
Возвращаемое значение
Статическая функция-член возвращает сохраненное статическое значение, которое увеличивается при каждом вызове.
Комментарии
Работа с бинарными файлами в стиле STL
Постановка задачи
Возможные решения
ios_base::binary: fail #0
Статический полиморфизм: fail #1
ООП и динамический полиморфизм: fail #2
Надежда на спасение на этом пути остаётся, если обратить внимание на одну особенность реализации операций и >> : для базовых типов они реализованы как функции-члены шаблонов классов потоков. Если бы они, кроме того, были объявлены виртуальными, то можно было бы положиться на динамический полиморфизм (стандартные итераторы хранили бы объекты моих потоков по ссылке на базовый класс) — получилось бы частичное решение исходной задачи, работавшее только для базовых типов (int, double и т. п.). Однако указанные функции-члены не являются виртуальными. Тут можно было бы порассуждать о логике устройства стандартной библиотеки или отсутствии таковой (например, известно, что для STL изначально не предполагалось использования всей мощи ООП, наследования и полиморфизма, но ведь потоковая библиотека построена на ООП…), однако перейдём к финальному решению.
Ad-hoc полиморфизм (перегрузка): win
Вот пример, демонстрирующий использование обёртки. Он несёт на себе отпечаток тех идей, которые закладывались изначально, а именно, программирование в стиле STL.
Заключение
Понятно, что в результате получился «абсолютный велосипед», который, наверное, писался многими программистами на C++, однако в сети или в каких-то известных библиотеках (например, Boost, в частности, Boost.Iostreams) подобного я не заметил.
За постановку задачи и обсуждение решения я искренне благодарю Виталия Николаевича Брагилевского.
UPD1: в комментариях спросили, почему вместо преобразований типов не написать обычные функции-члены get. Преобразования по существу используются в примерах наподобие следующего.
