C++ 探索之旅（十）：文件讀寫完全指南 —— 浩瀚數據，隨心馳騁

課程簡介

本課為「C++ 探索之旅」第一部分第 10 課，主題為文件讀寫。前序課程已涵蓋變量、流程控制、函數、數組等基礎，掌握文件 I/O 後，程序將具備持久化數據能力，邁向真實應用開發。

核心概念：流

C++ 以流抽象輸入輸出操作：

• cin/cout：標準輸入/輸出流（<iostream>）
• ifstream/ofstream：文件輸入/輸出流（<fstream>）

文件流操作與控制台流高度一致，學習成極低。

寫入文件

1. 引入頭文件與建立輸出流

#include <fstream>
#include <string>

std::string fileName = "C:/Cpp/Files/scores.txt";
std::ofstream outFile(fileName.c_str());  // C++11 可直接傳 string
// 或分步：ofstream outFile; outFile.open(fileName);

路徑可用絕對路徑或相對路徑。目錄必須預先存在，文件不存在會自動創建。

2. 檢查文件打開狀態

if (!outFile) {
    std::cerr << "無法打開文件：" << fileName << std::endl;
    return 1;
}

3. 寫入數據

outFile << "大家好，我是被寫入文件的一句話。" << std::endl;
outFile << 3.14159 << std::endl;
int age = 25;
outFile << "我 " << age << " 歲了。" << std::endl;

<< 運算符重載支援基本類型與字串，用法與 cout 完全一致。

4. 追加模式

std::ofstream outFile(fileName, std::ios::app);  // 追加而非覆蓋

讀取文件

1. 建立輸入流

std::ifstream inFile(fileName);
if (!inFile) { /* 錯誤處理 */ }

2. 三種讀取方式

3. 完整讀取範例

std::string line;
while (std::getline(inFile, line)) {  // getline 返回流引用，隱式轉 bool
    std::cout << line << std::endl;
    // 處理每行數據...
}

4. 切換讀取模式注意事項

從 >> 切換到 getline 時需清除殘留換行符：

inFile >> word;
inFile.ignore();  // 忽略下一個字符（通常是換行符）
std::getline(inFile, line);

進階技巧

1. 顯式關閉/延遲打開

outFile.close();  // 提前關閉
// 或
std::ofstream outFile;
outFile.open(fileName);  // 延遲打開

通常不需要，RAII 機制保證析構時自動關閉。

2. 文件指標控制

origin 可為 std::ios::beg（開頭）、std::ios::cur（當前）、ios::end（結尾）。

3. 獲取文件大小

inFile.seekg(0, std::ios::end);
std::streampos size = inFile.tellg();  // 文件字節數

總結

• 文件 I/O 核心：<fstream>、ifstream/ofstream
• 操作語法與 cin/cout 幾乎相同
• 善用 getline 處理文本行，>> 處理格式化數據
• RAII 自動管理資源，手動 close 多為特殊需求

下一課預告

第 11 課：小練習 —— 猜單詞遊戲，綜合運用數組、文件、隨機數等知識，開發完整小程序。