C++ 文本文件操作實戰：讀寫、目錄遍歷、格式化輸入

核心流操作類

基本文件讀寫示例

#include 
#include 
#include 
#include 

int main() {
    // 寫入多個文件
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        char filename[64];
        sprintf(filename, "t%d.txt", i); // 格式化文件名
        std::ofstream ofs(filename);
        ofs << 0 << std::endl; // 寫入整數 + 換行
        ofs.close(); // RAII 會自動 close，顯式關閉也可
    }
    
    // 讀取並驗證
    for (int i = 0; i < 3; ++i) {
        char filename[64];
        sprintf(filename, "t%d.txt", i);
        std::ifstream ifs(filename);
        int val;
        ifs >> val; // 格式化讀取
        std::cout << filename << ": " << val << std::endl;
    }
    return 0;
}

關鍵技術點

• sprintf/snprintf：生成序列文件名
• operator<</operator>>：類型安全的格式化 IO
• RAII：流對象析構時自動 close()、刷新緩衝區
• 錯誤檢查：if (!ofs)、if (ifs.fail())

目錄遍歷：獲取文件列表 (POSIX/Linux)

#include 
#include 
#include 

struct FileNode {
    std::string name;
    // 可擴展：size, time, type 等
};

std::vector getFiles(const std::string& dirPath) {
    std::vector files;
    DIR* dp = opendir(dirPath.c_str());
    if (!dp) return files;
    
    struct dirent* entry;
    while ((entry = readdir(dp)) != nullptr) {
        // 跳過 . 和 ..
        if (strcmp(entry->d_name, ".") == 0 || strcmp(entry->d_name, "..") == 0)
            continue;
        files.push_back({entry->d_name});
    }
    closedir(dp);
    return files;
}

// Windows 版本：_findfirst/_findnext 或 std::filesystem (C++17)

現代 C++17 文件系統庫 (std::filesystem)

#include 
#include 
namespace fs = std::filesystem;

void listFiles(const std::string& path) {
    for (const auto& entry : fs::directory_iterator(path)) {
        std::cout << entry.path().filename() 
                  << (entry.is_directory() ? " [DIR]" : " [FILE]")
                  << " size: " << entry.file_size() << '\n';
    }
}

void recursiveFind(const std::string& path, const std::string& ext) {
    for (const auto& entry : fs::recursive_directory_iterator(path)) {
        if (entry.is_regular_file() && entry.path().extension() == ext)
            std::cout << entry.path() << '\n';
    }
}

格式化讀取進階

// 讀取整行（含空格）
std::string line;
while (std::getline(ifs, line)) {
    // 處理 line
}

// 字符串流解析行內字段
std::istringstream iss(line);
std::string field;
while (iss >> field) { /* ... */ }

// 讀取二進制數據
std::vector buffer(1024);
ifs.read(buffer.data(), buffer.size());
std::streamsize actual = ifs.gcount();

最佳實踐檢查清單

☐ 文件打開後立即檢查 if (!stream)
☐ 文本模式用 >>/getline，二進制用 read/write
☐ 大文件分塊讀取，避免一次性載入內存
☐ 跨平台優先用 std::filesystem (C++17)
☐ 錯誤處理：exceptions() 設置異常掩碼或手動檢查 fail()/bad()
☐ 寫入關鍵數據後 flush() 或 sync_with_stdio(false) 提高性能

總結

C++ 流式 IO 提供類型安全、可擴展的文本/二進制文件操作。
RAII 保證資源自動釋放。
C++17 std::filesystem 統一了跨平台目錄操作。
格式化讀寫 (>>/<<) 是日常首選，二進制場景用 read/write。