ifstream、ofstream和fstream有什么区别？

Question

在文件处理中，我碰到了 ifstream、ofstream 和 fstream。能否有人告诉我它们之间的主要区别？

- Tom

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ifstream，ofstream，fstream。 - Enlico

使用 ifstream、ofstream 和 fstream。说明：这是一个 Stack Overflow 上的链接，包含关于 C++ 文件输入输出的问题。 - Enlico

Answer 1

这是类层次结构的样子： _{来源：https://www.cplusplus.com/img/iostream.gif} 处理文件的三个类是：

• basic_ifstream
• basic_ofstream
• basic_fstream

ifstream、ofstream和fstream是“char”的特化模板，这意味着它们实际上就是basic_ifstream<char>、basic_ofstream<char>和basic_fstream<char>，即它们用于从文件中读取和写入char。

• ifstream 是输入文件流，允许您读取文件的内容。
• ofstream 是输出文件流，允许您将内容写入文件。
• fstream 默认允许从文件中读取和写入。但是，您可以通过传入 ios::open_mode 标志，使 fstream 表现得像 ifstream 或 ofstream。

ios::openmode 标志

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打开模式标志如下：

标志	描述
ios::app	所有写操作必须发生在文件末尾
ios::binary	以二进制模式打开
ios::in	以读取模式打开
ios::out	以写入模式打开
ios::trunc	打开文件后清空文件内容
ios::ate	打开文件后定位到文件末尾

这些标志是可叠加的，这意味着您可以使用按位或 | 运算符组合多个标志。如果我想以二进制模式打开文件并进行追加操作，可以按以下方式组合标志：

ios::binary | ios::app

• ifstream总是设置了ios::in标志，且无法移除。同样地，ofstream总是设置了ios::out标志，且无法移除。添加的其他标志将与ifstream的ios::in和ofstream的ios::out结合使用。
• 另一方面，如果您不向fstream传递任何标志，那么默认为ios::in | ios::out，因此您可以从文件中读取和写入。但是，如果您明确为fstream指定了一个标志，例如ios::in，它将仅被打开用于读取，就像一个ifstream。

如何传递标志？

您可以在构造函数中或在调用open()时这样做：

ifstream infile("filepath", ios::binary); //Open the file for reading in binary mode, ios::in will always be set
ofstream outfile("filepath", ios::trunc); // Open the file for writing and clear its contents, ios::out is implicitly set
fstream inoutfile("filepath") // default flag will be: ios::in | ios::out hence both reads and writes possible
fstream infile("filepath", ios::in) // file will be opened in read mode like fstream

基本上可以永远不使用ifstream和ofstream，而总是使用带有所需标志的fstream。但是在设置标志时容易出现意外错误。因此，使用ifstream可以确保不会发生写入操作，而使用ofstream只会进行写入操作。

编辑（ios::noreplace）

C++ 23添加了ios::noreplace标志，它专门用于以独占方式打开文件进行写入。该标志在某些实现中已经存在，但现在在C++ 23中已经标准化。如果文件已经存在，则无法打开。

- Amal K

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最后一句话应该修改为类似这样的内容： 因此，使用ifstream，您可以确保读取将始终启用，无论是否使用任何掩码。类比地，对于ofstream，写入将始终启用。 - Artur Opalinski

Answer 2

ifstream 仅用于输入。

ofstream 仅用于输出。

fstream 可以用于输入和/或输出。

- Remy Lebeau

Answer 3

关键在于命名：

• ifstream = "输入文件流"，它是 istream 或 "输入流" 的一种类型
• ofstream = "输出文件流"，它是 ostream 或 "输出流" 的一种类型
• fstream = "(双向) 文件流"，就像 iostream ("输入/输出流") 一样，通过继承包含了两个方面

- tadman