C++ 隨機存取流（random access stream）詳解

概念

隨機存取流允許任意位置讀寫，核心操作為 tellg/tellp（取得當前讀/寫位置）與 seekg/seekp（移動讀/寫位置）。位置型別為 std::fstream::pos_type。

關鍵函式

• tellg()：回傳輸入流當前位置。
• tellp()：回傳輸出流當前位置。
• seekg(pos) / seekg(off, dir)：移動輸入流位置。
• seekp(pos) / seekp(off, dir)：移動輸出流位置。
• 方向常數：beg（開頭）、cur（目前）、end（結尾）。

程式碼示範：邊讀邊寫行長度

/* cppprimer.cpp
 * Created on: 2013.11.28
 * Author: Caroline
 */
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <cstdlib>
using namespace std;

int main() {
    fstream inOut("copyOut", fstream::ate | fstream::in | fstream::out);
    if (!inOut) {
        cerr << "Unable to open file!" << endl;
        return EXIT_FAILURE;
    }
    fstream::pos_type end_mark = inOut.tellg();
    inOut.seekg(0, fstream::beg);
    size_t cnt = 0;
    string line;
    while (inOut && inOut.tellg() != end_mark && getline(inOut, line)) {
        cnt += line.size() + 1; // +1 for newline
        fstream::pos_type mark = inOut.tellg();
        inOut.seekp(0, fstream::end);
        inOut << cnt;
        if (mark != end_mark) inOut << " ";
        inOut.seekg(mark);
    }
    inOut.seekp(0, fstream::end);
    inOut << "\n";
    return 0;
}

應用場景

• 二進位檔案隨機讀寫（資料庫索引、記錄式檔案）。
• 需同時讀寫同一檔案（如即時日誌、緩存）。
• 實作自訂緩衝區或記憶體映射檔案的上層封裝。

注意事項

• 文字模式下 seekg/seekp 僅支援 tellg/tellp 回傳的位置，不可任意位移。
• 二進位模式（std::ios::binary）可任意位移，適合固定長度記錄。
• 讀寫切換時需呼叫 seekg/seekp 同步位置，避免緩衝區不一致。