C++编程：详解二进制文件的读写操作

"二进制文件的读写操作-C++程序设计(谭浩强完整版)" 在C++编程中，二进制文件的读写操作是处理非文本数据的关键部分。与ASCII码文件不同，二进制文件不以字符流的形式存储数据，而是以原始的字节序列存储，这使得它们更适合存储图像、音频、自定义数据结构等类型的数据，因为这些数据通常包含连续的字节流。 在C++中，标准库`<fstream>`提供了对文件进行读写操作的功能。要进行二进制文件的读写，需要在打开文件时指定`ios::binary`标志。例如，创建一个名为`infile`的ifstream对象用于读取名为`inf1.dat`的二进制文件，以及一个名为`outfile`的ofstream对象用于写入名为`outf1.dat`的二进制文件，代码如下： ```cpp fstream infile, outfile; infile.open("inf1.dat", ios::in | ios::binary); outfile.open("outf1.dat", ios::out | ios::binary); ``` 在这个例子中，`ios::in`表示文件以输入模式打开，`ios::out`表示文件以输出模式打开，而`ios::binary`则表明我们要进行二进制读写，而不是默认的文本模式。 对于二进制文件的读写，有一些重要的知识点： 1. **数据类型转换**：在读写二进制文件时，通常需要将数据转换成字节流，然后再从字节流中恢复数据。例如，你可以使用`read()`和`write()`函数读写基本数据类型，如`int`、`float`等。这些函数需要知道要读取或写入的字节数。 ```cpp // 写入一个整数 int num = 1234; outfile.write(reinterpret_cast<char*>(&num), sizeof(num)); // 读取一个整数 int readNum; infile.read(reinterpret_cast<char*>(&readNum), sizeof(readNum)); ``` 2. **文件定位**：在二进制文件中，可以使用`seekg()`和`seekp()`函数来改变读写指针的位置，以便在文件中的任意位置读写数据。 3. **错误处理**：在进行二进制文件操作时，需要检查是否成功打开文件，以及在读写过程中是否出现错误。可以使用`fail()`、`bad()`或`eof()`等函数进行检查。 4. **数据结构的序列化与反序列化**：如果你需要存储自定义数据结构，可以实现序列化和反序列化函数，将整个结构转换为字节流并写入文件，然后在读取时再恢复。 5. **内存映射文件**：C++11引入了`<memory>`库中的`std::shared_ptr`和`<fstream>`库中的`std::ifstream`和`std::ofstream`，允许通过内存映射文件进行大文件的高效读写，这种方式可以直接将文件映射到内存中，无需手动读写每个字节。 6. **二进制文件的安全性**：由于二进制文件的格式不透明，直接打开可能会导致乱码或程序崩溃。因此，确保在处理二进制文件时遵循正确的格式和边界条件至关重要。 C++语言本身，如谭浩强书中所述，是一种强大的、结构化的编程语言，结合了高级语言和低级语言的特性。C++的灵活性使得它能够处理各种复杂任务，包括高效的二进制文件操作。虽然C++的学习曲线可能较陡峭，但一旦掌握了其核心概念，就能够编写出高效、可移植的代码。