- Visual C++2013从入门到精通（视频教学版）
- 朱文伟
- 5164字
- 2025-02-23 19:54:09
2.13 文件操作
在C语言中，CRT库提供了一组操作文件的函数，比如打开文件fopen、读取文件fread、写入文件fwrite、关闭文件fclose等。在C++中，提供了不同功能的类来支持文件的输入输出，比如ofstream是一个用来写文件的类、ifstream是一个读文件的类、fstream是一个可同时读写操作的文件类，等等。
在Visual C++开发中，除了可以使用上述两种方式来操作文件外，还可以使用Win32 API函数来操作文件，以及MFC类（比如CFile、CStdioFile）来操作文件。
2.13.1 Win32 API操作文件
Visual C++提供了一组API函数来操作文件，比如打开文件、读写文件、复制文件、关闭文件等，并且用一个句柄来表示一个已经打开的文件对象，这个句柄通常称为文件句柄。我们看一下Win32 API中对文件操作的几个常用函数。
（1）CreateFile函数
该函数用来创建或打开一个文件。函数声明如下：
HANDLE CreateFile( LPCTSTR lpFileName, DWORD dwDesiredAccess, DWORD
dwShareMode, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, DWORD
dwCreationDisposition, DWORD dwFlagsAndAttributes, HANDLE hTemplateFile);
其中参数lpFileName表示要创建或打开的文件的名字；dwDesiredAccess表示对文件的访问权限，是只读还是只写，还是既要读又要写，如果取值为GENERIC_READ表示允许对文件进行读访问；如果为GENERIC_WRITE表示允许对文件进行写访问（可组合使用，比如GENERIC_READ| GENERIC_WRITE），如果为零，表示只允许获取与文件有关的信息；dwShareMode表示文件的共享属性，0表示不共享；FILE_SHARE_READ或FILE_SHARE_WRITE表示允许对文件进行读/写共享访问；lpSecurityAttributes指向一个SECURITY_ATTRIBUTES结构的指针，该结构定义了文件的安全特性；dwCreationDisposition表示文件如何创建，比如：
● CREATE_NEW：新建文件，但如果文件已经存在则会出错。
● CREATE_ALWAYS：创建文件，而且同名文件存在，会改写已经存在的文件。
● OPEN_EXISTING：文件必须已经存在，否则会出错。
● OPEN_ALWAYS：如文件不存在，则创建它。
● TRUNCATE_EXISTING：将现有文件缩短为零长度。
dwFlagsAndAttributes表示文件属性，它通常取值为下列一个或多个宏的组合，比如：
● FILE_ATTRIBUTE_ARCHIVE：标记归档属性。
● FILE_ATTRIBUTE_COMPRESSED：将文件标记为已压缩，或者标记为文件在目录中的默认压缩方式。
● FILE_ATTRIBUTE_NORMAL：默认属性。
● FILE_ATTRIBUTE_HIDDEN：隐藏文件或目录。
● FILE_ATTRIBUTE_READONLY：文件为只读。
● FILE_ATTRIBUTE_SYSTEM：文件为系统文件。
● FILE_FLAG_WRITE_THROUGH：操作系统不得推迟对文件的写操作。
● FILE_FLAG_OVERLAPPED：允许对文件进行重叠操作。
● FILE_FLAG_NO_BUFFERING：禁止对文件进行缓冲处理。文件只能写入磁盘卷的扇区块。
● FILE_FLAG_RANDOM_ACCESS：针对随机访问对文件缓冲进行优化。
● FILE_FLAG_SEQUENTIAL_SCAN：针对连续访问对文件缓冲进行优化。
● FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE：关闭了上一次打开的句柄后，将文件删除，特别适合临时文件。
hTemplateFile表示一个模板文件的句柄，该文件具有只读访问权限。如果函数执行成功，则返回文件句柄；否则返回INVALID_HANDLE_VALUE，可以调用函数GetLastError来获得错误码。
（2）WriteFile函数
该函数用来向某文件的特定位置写入数据，这个特定位置由文件指示器所确定。这个函数既可以用于同步操作也可以用于异步操作。函数声明如下：
BOOL WINAPI WriteFile( HANDLE hFile, LPCVOID lpBuffer, DWORD
nNumberOfBytesToWrite,
LPDWORD lpNumberOfBytesWritten, LPOVERLAPPED lpOverlapped);
其中参数hFile是文件句柄；lpBuffer指向一个缓冲区，该缓冲区中的内容就是要写入到文件中的内容；nNumberOfBytesToWrite为要向文件写入的字节数；lpNumberOfBytesWritten指向一个变量，该变量返回实际写入的字节数；lpOverlapped指向一个OVERLAPPED结构，当文件句柄hFile的打开方式是FILE_FLAG_OVERLAPPED，则该结构被需要。如果函数成功，返回非零；否则返回零。
（3）ReadFile函数
该文件从某个文件中读取数据，读取的位置由当前文件指示器确定。该函数可以用来设计成同步操作或异步操作。函数声明如下：
BOOL WINAPI ReadFile( HANDLE hFile, LPVOID lpBuffer, DWORD
nNumberOfBytesToRead, LPDWORD lpNumberOfBytesRead, LPOVERLAPPED lpOverlapped);
其中参数hFile是文件句柄；lpBuffer指向一个缓冲区，该缓冲区用来存放从文件中读取的数据；nNumberOfBytesToRead要读取的数据字节数；lpNumberOfBytesRead实际读到的字节数；lpOverlapped指向OVERLAPPED结构，当文件句柄hFile的打开方式是FILE_FLAG_OVERLAPPED，则该结构被需要。如果函数成功，返回非零；否则返回零。
（4）SetFilePointer函数
该函数移动一个打开文件的指针，这个指针也称指示器（也称文件指针，这指针不是C语言中的指针），用来指示文件中的当前位置，以便在一个文件中设置一个新的读取或写入位置。函数声明如下：
DWORD SetFilePointer(HANDLE hFile, LONG lDistanceToMove, PLONG
lpDistanceToMoveHigh, DWORD dwMoveMethod);
其中参数hFile为文件句柄；lDistanceToMove为偏移量（低位）; lpDistanceToMoveHigh为偏移量（高位）; dwMoveMethod决定文件指针的起始位置，取值如下：
● FILE_BEGIN：起始位置是文件开头。
● FILE_CURRENT：起始位置是当前位置。
● FILE_END：起始位置是文件末尾。
如果函数成功并且lpDistanceToMoveHigh为NULL，它返回文件指针的DWORD值的低字节序；如果函数成功并且lpDistanceToMoveHigh不为NULL，它返回文件指针的DWORD值的低字节序部分，并且lpDistanceToMoveHigh取值为文件指针的DWORD值的高字节序部分；如果函数失败，它返回INVALID_SET_FILE_POINTER，可以用函数GetLastError来获取错误码。
下列代码用来移动文件指针：
LARGE_INTEGER li={0};
li.QuadPart = 22333; //移动的位置
li.LowPart = SetFilePointer(handle, li.LowPart, &li.HighPart, FILE_BEGIN); //移动文件指针
LARGE_INTEGER是用来定义一个64位的有符号整数值。
typedef union _LARGE_INTEGER {
struct {
DWORD LowPart;
LONG HighPart;
};
struct {
DWORD LowPart;
LONG HighPart;
} u;
LONGLONG QuadPart;
} LARGE_INTEGER, ＊PLARGE_INTEGER;
LARGE_INTEGER其实是个联合体，它通常可以表示数的范围为-3689348814741910324到+4611686018427387903。
【例2.52】 文件API函数简单应用
（1）新建一个对话框工程。
（2）切换到资源视图，在对话框上删除所有控件，然后添加一个按钮，并添加事件代码如下：
void CTestDlg::OnBnClickedButton1()
{
// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
HANDLE handle;
DWORD Num;
handle = ::CreateFile(_T("new.dat"), GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0,
NULL, OPEN_ALWAYS, FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE, NULL);
if (INVALID_HANDLE_VALUE ! = handle)
{
::SetFilePointer(handle,0,0, FILE_BEGIN); //设置文件指示器到开头
TCHAR Buffer[] = _T("这个字符串是文件里的内容");
::WriteFile(handle, Buffer, sizeof(Buffer), &Num, NULL);
ZeroMemory(Buffer, sizeof(Buffer));
::SetFilePointer(handle,0,0, FILE_BEGIN); //设置文件指示器到开头
::ReadFile(handle, Buffer, sizeof(Buffer), &Num, NULL);
AfxMessageBox(Buffer); //显示读取的文件内容
::CloseHandle(handle);
}
}
（3）保存工程并运行，运行结果如图2-106所示。
图2-106
2.13.2 MFC类操作文件
MFC类库中也提供了对文件进行处理的类，通常用到的是CFile或CStdioFile类。
CFile类是MFC文件类的基类，提供非缓冲方式的二进制磁盘输入、输出功能，但该类只能提供访问本地文件内容的功能，不支持访问网络文件的功能。CFile常见成员如下：
（1）m_hFile句柄
该成员是个句柄，表示一个打开文件的操作系统文件句柄。
（2）hFileNull句柄
该成员也是个句柄，而且是个静态变量，它用来判断CFile对象是否拥有一个有效的句柄。可以用下列代码判断一个文件句柄是否有效：
if (myFile.m_hFile ! = CFile::hFileNull) // myFile是CFile对象
;//处理文件操作
else
;//显示文件句柄无效
（3）构造函数CFile
CFile的构造函数有多种形式：
CFile( );
CFile(HANDLE hFile );
CFile(LPCTSTR lpszFileName, UINT nOpenFlags );
其中参数hFile是由API函数CreateFile成功打开文件后返回的句柄；lpszFileName为需要打开文件的路径字符串，这个路径可以是相对路径，也可以是绝对路径；nOpenFlags表示文件的存取共享模式，比如可以取值如下：
● CFile::modeCreate：创建一个新文件，如果那个文件已经存在，把那个文件的长度重设为0。
● CFile::modeNoTruncate：通常同modeCreate一起用，如果要创建的文件已经存在，并不把它的长度设置为0。
● CFile::modeRead：打开文件仅仅供读。
● CFile::modeReadWrite：打开文件供读写。
● CFile::modeWrite：打开文件只供写。
● CFile::modeNoInherit：阻止这个文件被子进程继承。
● CFile::shareDenyNone：打开这个文件同时允许其他进程读写这个文件。
● CFile::shareDenyWrite：打开文件拒绝其他任何进程写这个文件。
比如，我们可以这样打开一个文件：
HANDLE hFile = CreateFile(_T("CFile_File.dat"),
GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ,
NULL, CREATE_ALWAYS, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);
if (hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)
AfxMessageBox(_T("Couldn't create the file! "));
else
{
// 把文件句柄依附到CFile对象
CFile myFile(hFile);
/＊
文件读写操作
＊/
myFile.Close(); //关闭文件句柄
｝
（4）Open函数
该函数用来打开一个文件，函数声明如下：
BOOL Open( LPCTSTR lpszFileName, UINT nOpenFlags, CFileException＊ pError = NULL );
其中参数lpszFileName为需要打开文件的路径字符串，这个路径可以是相对路径也可以是绝对路径；nOpenFlags表示文件的存取共享模式，它指定文件打开时可以采取的操作。可以使用‘|’号来组合多个选项。比如可以取值如下：
● CFile::modeCreate：创建一个新文件，如果那个文件已经存在，把那个文件的长度重设为0。
● CFile::modeNoTruncate：通常同modeCreate一起用，如果要创建的文件已经存在，并不把它长度设置为0。
● CFile::modeRead：打开文件仅仅供读。
● CFile::modeReadWrite：打开文件供读写。
● CFile::modeWrite：打开文件只供写。
● CFile::modeNoInherit：阻止这个文件被子进程继承。
● CFile::shareDenyNone：打开这个文件同时允许其他进程读写这个文件。
● CFile::shareDenyWrite：打开文件拒绝其他任何进程写这个文件。
pError指向一个文件异常类CFileException的对象。如果打开成功，函数返回非零；否则返回零。
比如下列代码演示了用Open打开文件：
CFile f;
CFileException e;
TCHAR＊ pszFileName = _T("Open_File.dat");
if(! f.Open(pszFileName, CFile::modeCreate | CFile::modeWrite, &e))
TRACE(_T("File could not be opened %d\n"), e.m_cause);
（5）GetFileName函数
该函数得到文件的名字。函数声明如下：
CString GetFileName();
函数返回文件的名字。
比如，c:\windows\write\下有个文件myfile.txt，函数GetFileName返回的是“myfile.txt”。
（6）GetFilePath函数
该函数得到文件的全路径。函数声明如下：
CString GetFilePath()；
函数返回文件的全路径。
比如，c:\windows\write\下有个文件myfile.txt，则GetFilePath返回的是“c:\windows\write\myfile.txt”。
（7）GetFileTitle函数
该函数得到文件的标题。函数声明如下：
CString GetFileTitle();
函数返回文件的标题。
比如，c:\windows\write\下有个文件myfile.txt，则GetFileTitle返回的是“myfile”。
（8）GetLength函数
该函数得到文件的长度。函数声明如下：
ULONGLONG GetLength();
函数返回文件的长度。
比如下列代码返回一个文件的长度：
CFile＊ pFile = NULL;
pFile = new CFile(_T("C:\\WINDOWS\\SYSTEM.INI"),
CFile::modeRead | CFile::shareDenyNone);
ULONGLONG dwLength = pFile->GetLength();
CString str;
str.Format(_T("Your SYSTEM.INI file is %I64u bytes long."), dwLength);
pFile->Close();
delete pFile;
AfxMessageBox(str);
（9）SeekToBegin函数
该函数重定位当前文件指针到文件的开头。函数声明如下：
void SeekToBegin( );
（10）SeekToEnd函数
该函数重定位当前文件指针到文件的结尾。函数声明如下：
void SeekToEnd ( );
比如，可以通过SeekToEnd函数获得文件大小：
CFile f;
f.Open(_T("Seeker_File.dat"), CFile::modeCreate |CFile::modeReadWrite);
f.SeekToBegin(); //移动文件指针到文件开头
ULONGLONG ullEnd = f.SeekToEnd(); //可以获得文件的大小
（11）Read函数
该函数从文件中读取nCount字节到缓冲区。函数声明如下：
UINT Read(void＊ lpBuf, UINT nCount );
其中参数lpBuf指向一个缓冲区，该缓冲区存放从文件中读取的数据；nCount为要读取的文件字节数。函数返回实际读取到的字节数，该值可能小于nCount。
（12）Write函数
该函数向文件写入数据。函数声明如下：
void Write( const void＊ lpBuf, UINT nCount );
其中参数lpBuf指向一个缓冲区，该缓冲区存放要写入到文件中的数据；nCount为要写入的数据的字节数。
（13）Flush函数
该函数强制系统缓存的内容马上写入文件。写数据时先写入内存（系统缓存），然后再写入文件。该函数只是为了确保数据尽快被写入文件，如果不调用flush函数，系统缓存达到一定的数据量也会自动写入磁盘文件，或者在关闭文件的时候也会把缓冲区的数据（如果有）强制写入磁盘文件。如果不是多线程写同一个文件，可以不用flush函数，最后结束前记得close就可以了。
比如下列代码演示了文件读取和写入的过程。
CFile cfile;
cfile.Open(_T("Write_File.dat"), CFile::modeCreate | CFile::modeReadWrite);
char pbufWrite[100];
memset(pbufWrite, 'a', sizeof(pbufWrite));
cfile.Write(pbufWrite, 100);
cfile.Flush();
cfile.SeekToBegin();
char pbufRead[100];
cfile.Read(pbufRead, sizeof(pbufRead));
ASSERT(0 == memcmp(pbufWrite, pbufRead, sizeof(pbufWrite)));
下面来看个CFile使用的例子，对一个临时文件进行读写。临时文件是程序运行时建立的临时使用的文件，它通常位于C:\Windows\Temp目录下，扩展名为tmp。临时文件的使用方法基本与常规文件一样，只是文件名应该调用API函数GetTempFileName()获得，该函数声明如下：
UINT GetTempFileName( LPCTSTR lpPathName, LPCTSTR lpPrefixString, UINT uUnique, LPTSTR lpTempFileName);
其中参数lpPathName是临时文件的目录路径，它通常由API函数GetTempPath获得；lpPrefixString是临时文件的文件名前缀；uUnique指定生成文件名的十六进制数字，该参数和参数lpPrefixString一起形成临时文件名，如果该参数为零，则函数会使用系统时间来和前缀形成文件名；lpTempFileName指向一个缓冲区，缓冲区里存放获得的临时文件名。如果函数成功并且uUnique非零，则返回uUnique的值；如果uUnique为零，则返回文件名长度；如果函数失败，则返回零。
【例2.53】 读写一个临时文件
（1）新建一个控制台工程，并在应用程序向导中勾选“MFC”，这样可以在控制台程序中使用MFC库中的类或函数，如图2-107所示。
图2-107
（2）打开Test.cpp，在其中输入代码如下：
#include "stdafx.h"
#include "Test.h"
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#endif
// 唯一的应用程序对象
CWinApp theApp;
using namespace std;
int _tmain(int argc, TCHAR＊ argv[], TCHAR＊ envp[])
{
int nRetCode = 0;
HMODULE hModule = ::GetModuleHandle(NULL);
if (hModule ! = NULL)
{
// 初始化MFC并在失败时显示错误
if (! AfxWinInit(hModule, NULL, ::GetCommandLine(), 0))
{
// TODO: 更改错误代码以符合您的需要
_tprintf(_T("错误： MFC初始化失败\n"));
nRetCode = 1;
}
else
{
// TODO: 在此处为应用程序的行为编写代码。
TCHAR szTempPath[_MAX_PATH], szTempfile[_MAX_PATH];
GetTempPath(_MAX_PATH, szTempPath);
GetTempFileName(szTempPath, _T("my_"), 16, szTempfile);
CFile tmpfile(szTempfile, CFile::modeCreate | CFile::modeReadWrite);
char sz[] = "abc\r\n我们大家";
tmpfile.Write(sz, strlen(sz));
tmpfile.Close();
}
}
else
{
// TODO: 更改错误代码以符合您的需要
_tprintf(_T("错误： GetModuleHandle失败\n"));
nRetCode = 1;
}
return nRetCode;
}
上面代码会在“x:\Users\Administrator\AppData\Local\Temp”下新建一个my_10.tmp文件，然后在其中写入数据。x是系统盘符。
（3）保存工程并运行，运行结果如图2-108所示。
图2-108
除了类CFile, MFC中还使用CStdioFile类封装了C++运行时刻文件流的操作，流文件采用缓冲方式，支持文件模式和二进制模式文件操作，默认方式为文本模式。CStdioFile类从CFile类继承，具有如下三个构造函数：
CStdioFile();
CStdioFile(FILE＊ pOpenStream);
CStdioFile(LPCTSTR lpszFileName, UINT nOpenFlags)；
其中参数pOpenStream是FILE指针；lpszFileName为要打开的文件的路径，可以是绝对路径或相对路径；nOpenFlags是打开文件的方式，它可以取值如下：
● CFile::modeCreate：创建新文件，并覆盖已有文件。
● CFile::modeRead：以只读方式打开文件。
● CFile::modeReadWrite：以读/写方式打开文件。
● CFile::modeWrite：以只写方式打开文件。
● CFile::shareExclusive：不允许其他进程读/写文件。
● CFile::typeText：表示以文本方式打开文件。
● CFile::typeBinary：表示以二进制方式打开文件。
比如我们可以这样新建打开一个文件：
TCHAR＊ pFileName = _T("CStdio_File.dat");
CStdioFile f1;
if(! f1.Open(pFileName, CFile::modeCreate | CFile::modeWrite | CFile::typeText))
TRACE(_T("Unable to open file\n"));
CStdioFile f2(stdout);
try
{
CStdioFile f3( pFileName, CFile::modeCreate | CFile::modeWrite | CFile::typeText );
}
catch(CFileException＊ pe)
{
TRACE(_T("File could not be opened, cause = %d\n"), pe->m_cause);pe->Delete();
}
类CStdioFile的重要成员函数如下：
（1）ReadString函数
该函数读取一行文本到缓冲区，遇到“0x0D,0x0A”时停止读取，并且去掉硬回车“0x0D”，保留换行符“0x0A”，在字符串末尾添加字符‘\0'。nMax个字符里包含字符‘\0'。函数声明如下：
LPTSTR ReadString(LPTSTR lpsz, UINT nMax );
BOOL ReadString( CString& rString);
其中参数lpsz指向一个用户缓冲区，用来存放从文件中读到的数据；nMax为要读取的数据的最大字节数；rString是一个CString对象的引用，用来存放读取到的字符串数据。如果第一个函数成功，返回缓冲区指针，否则返回NULL；第二个函数如果文件未读完返回TRUE，否则返回FALSE。
比如下列代码可以在控制台上输入数据：
CStdioFile f(stdin);
TCHAR buf[100]=_T("");
f.ReadString(buf, 99);
当文件存在多行数据需要逐行读取时，可用函数ReadString(CString& rString)，当遇到‘\n’时读取截断，如果文件未读完，返回TRUE，否则返回FALSE，代码如下：
//逐行读取文件内容，存入strRead
while(file.ReadString(strRead))
{
...;
}
（2）WriteString函数
该函数向文件写入数据。函数声明如下：
void WriteString(LPCTSTR lpsz );
其中参数lpsz指向一段NULL结尾的文本字符串。
【例2.54】 用WriteString向控制台窗口输出文本
（1）新建一个控制台工程，并且在应用程序向导中要勾选“MFC”。
（2）在Test.cpp中输入代码如下：
#include "stdafx.h"
#include "Test.h"
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#endif
// 唯一的应用程序对象
CWinApp theApp;
using namespace std;
int _tmain(int argc, TCHAR＊ argv[], TCHAR＊ envp[])
{
int nRetCode = 0;
HMODULE hModule = ::GetModuleHandle(NULL);
if (hModule ! = NULL)
{
// 初始化MFC并在失败时显示错误
if (! AfxWinInit(hModule, NULL, ::GetCommandLine(), 0))
{
// TODO: 更改错误代码以符合您的需要
_tprintf(_T("错误： MFC初始化失败\n"));
nRetCode = 1;
}
else
{
// TODO: 在此处为应用程序的行为编写代码。
setlocale(LC_CTYPE, "chs");
CStdioFile f(stdout);
TCHAR buf[] = _T("阿凡达test string\n");
f.WriteString(buf);
}
}
else
{
// TODO: 更改错误代码以符合您的需要
_tprintf(_T("错误： GetModuleHandle失败\n"));
nRetCode = 1;
}
return nRetCode;
}
（3）保存工程并运行，运行结果如图2-109所示。
图2-109