FILE 為 stdio.h 定義的不透明結構，封裝檔案描述符、緩衝區、狀態旗標等。所有操作透過 FILE* 進行。
typedef struct {
int level; // 緩衝區填充層級
unsigned flags; // 檔案狀態旗標
char fd; // 檔案描述符
unsigned char hold; // ungetc 緩衝字元
int bsize; // 緩衝區大小
unsigned char* buffer; // 資料傳輸緩衝區
unsigned char* curp; // 當前作用指標
unsigned istemp; // 臨時檔案指示
short token; // 有效性檢查
} FILE;
| 分類 | 函數 | 功能 |
|---|---|---|
| 開啟/關閉 | fopen() | 開啟流，返回 FILE* |
fclose() | 關閉流，刷新緩衝 | |
| 字元操作 | fputc() | 寫單一字元 |
fgetc() | 讀單一字元 | |
| 定位 | fseek() | 移動檔案指標 |
rewind() | 重置至檔案開頭 | |
| 字串操作 | fputs() | 寫字串 |
fgets() | 讀一行或指定字元數 | |
| 格式化 | fprintf() | 格式化輸出 |
fscanf() | 格式化讀取 | |
| 狀態檢查 | feof() | 檢測檔案結尾 |
ferror() | 檢測錯誤 | |
| 區塊讀寫 | fread() | 讀指定字元數 |
fwrite() | 寫指定字元數 | |
| 臨時檔案 | tmpfile() | 建立臨時檔案流 |
tmpnam() | 產生唯一檔名 | |
| 刪除 | remove() | 刪除檔案 |
#include
#include
void write_file() {
std::ofstream ofs("data.txt");
if (!ofs) throw std::runtime_error("Open failed");
ofs << "Hello " << 42 << '\n';
ofs << std::fixed << std::setprecision(2) << 3.14159;
// RAII：ofs 解構自動 close、flush
}
void read_file() {
std::ifstream ifs("data.txt");
std::string line;
while (std::getline(ifs, line)) { // 正確迴圈模式
process(line);
}
// 格式化讀取
int a; double b;
if (ifs >> a >> b) { /* ... */ }
}
std::ofstream ofs("data.bin", std::ios::binary);
std::vector vec = {1,2,3,4,5};
ofs.write(reinterpret_cast(vec.data()), vec.size() * sizeof(int));
std::ifstream ifs("data.bin", std::ios::binary);
ifs.read(reinterpret_cast(vec.data()), vec.size() * sizeof(int));
| 維度 | C (FILE*) | C++ (fstream) |
|---|---|---|
| 型別安全 | 無 (格式字串) | 完整 (運算子重載) |
| 資源管理 | 手動 fclose | RAII 自動 |
| 例外安全 | 困難 | 天然支援 |
| 可擴充性 | 無 | 自訂型別重載 << / >> |
| 效能 | 略高 (無格式解析) | 可關閉同步 sync_with_stdio(false) |
| 跨平台 | 標準 C | 標準 C++ |
FILE* 可轉換為 std::FILE* 繼續使用mmap/ReadFile/fread + 手動緩衝std::ios::sync_with_stdio(false) 解耦 C/C++ 流緩衝C++ fstream 以 RAII、型別安全、例外安全、可擴充性全面優於 C FILE*。僅在極度效能敏感、或介接 C 庫時保留 C 風格。
