在 C++ 中读取和写入二进制文件

Question

我需要创建一个包含“名称”的文件，其中“名称”是一个字符串 - 字符数组 - 和“数据”，它是字节数组 - C++中的字符数组 - 但我面临的第一个问题是如何分离“名称”从“数据”？换行符在这种情况下可以工作（假设我的名称中没有“\n”），但我可以在“数据”部分中有特殊字符，所以无法知道它何时结束，所以我放了一个文件中数据之前的 int 值，其大小为“数据”！ 我尝试使用以下代码执行此操作：

if((fp = fopen("file.bin","wb")) == NULL)
{
    return false;
}
char buffer[] = "first data\n";
fwrite( buffer ,1,sizeof(buffer),fp );
int number[1];
number[0]=10;
fwrite( number ,1,1, fp );
char data[] = "1234567890";
fwrite( data , 1, number[0], fp );
fclose(fp);

但我不知道“int”部分是否正确，因此我尝试了许多其他代码，包括这个：

char buffer[] = "first data\n";
fwrite( buffer ,1,sizeof(buffer),fp );
int size=10;
fwrite( &size ,sizeof size,1, fp );
char data[] = "1234567890";
fwrite( data , 1, number[0], fp );

当我打开文件时，我在文件中看到 4 个“NULL”字符看到一个整数。这正常吗？ 我面临的另一个问题是从文件中再次读取它！我尝试读取的代码根本不起作用:(我尝试使用“fread”，但我不确定是否应该使用“fseek”，或者它只是读取它后面的另一个字符。

我想到使用如下所示的类，然后编写并读回：

class Sign
{
public:
char* name;
int size;
char* data;
};

但这在 C++ 中并不是一件容易的事情！

我也尝试了以下方法：

void saveData(char* filename) {

    fstream filestr;
    int n;
    n=10;
    char* data= "1234567890";

    filestr.open (filename, fstream::out | fstream::binary);
    for (int j = 0; j<5 ; j++)
    {
       filestr << n;

       for (int i = 0; i < n; i++) {
            filestr << data[i];
       }
    }
    filestr.close();
}

void readData(char* filename) {
    fstream filestr;
    int n =0;

    filestr.open (filename, fstream::in | fstream::binary);
    int m =0;
    //while(!filestr.eof())
    while(m<5)
    {
        filestr >> n;

        char *data = new char[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            filestr >> data[i];
        }
        printf("data is %s\n",data);
        m++;
    }
    filestr.close();
}

但是读取

时我也遇到了奇怪的字符

---

。对我有用的代码是这样的：

void saveData(char* filename) {
    fstream filestr;
    char * name = "first data\n";
    int n;
    n=10;
    char* data= "asdfghjkl;";

    filestr.open (filename, fstream::out | fstream::binary);
    for (int j = 0; j<5 ; j++)
    {
        filestr << name;
        filestr << strlen(data);
        filestr << data;
    }
    filestr.close();
}


void readData(char* filename) {
    fstream filestr;
    int n =0;

    filestr.open (filename, fstream::in | fstream::binary);
    while(!filestr.eof())
    {
        string name;
        getline(filestr,name,'\n');
        printf("name is %s\n",name.c_str());

        filestr >> n;

        char *data = new char[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            filestr >> data[i];
        }
        printf("n is%d\ndata is %s\n",n,data);
    }
    filestr.close();
}

但是阅读时的问题是：

1-（我不认为这是一个真正的问题）除了实际数据之外，它还打印其他字符。 2-在readData函数上，我得到输出6次（上次我将每个字段都作为空字段），而我只写了5强>次！有人知道这是为什么吗？与 while(!filestr.eof()) 相关吗？

感谢您的帮助

Answer 1

首先，您以二进制格式进行的写入/读取应该像这样工作（这里 read_num 将在此读取序列之后包含 10）。

   FILE* fp = fopen("file.bin", "wb");
   int num = 10;
   fwrite(&num, sizeof(int), 1, fp);
   fclose(fp);

   FILE* fp2 = fopen("file.bin", "rb");
   int read_num;
   fread(&read_num, sizeof(int), 1, fp2);
   fclose(fp2);

另外要提一下，这种写法不是C++的方式，而是C的方式。 C++的文件操作方式是流，见下面的示例：

#include <fstream>
#include <string>

struct data_structure {
   std::string name;
   std::string description;
   int number;

   void save(const std::string& filename) {
      std::ofstream file(filename.c_str());
      file << name.c_str() << std::endl
           << description.c_str() << std::endl
           << number;
   }
   void load(const std::string& filename) {
      std::ifstream file(filename.c_str());

      getline(file, name);
      getline(file, description);
      file >> number;
   }
};

int main() {
   data_structure d, loaded_d;
   d.name = "Name";
   d.description = "Description";
   d.number = 5;

   d.save("file.out");
   loaded_d.load("file.out");

   return 0;
}

Answer 2

好吧，您的代码存在一些问题：

fwrite( buffer ,1,sizeof(buffer),fp );

该函数定义如下：

size_t fwrite ( const void * ptr, size_t size, size_t count, FILE * stream );

因此您将在缓冲区中发送信息，说它的大小为 1，并且 sizeof(buffer) 的计数。这可能对某些事情有用，但通常是倒退的。尝试使用：

fwrite(buffer, sizeof(char), strlen(buffer), fp);

这与字符宽度无关，并且没有您需要担心的常量值（它基本上适用于任何字符串）。

其中的另一件小事：

 int number[1];

您有一个整数，因此您只需要使用：

 int number;

如果在更改后遇到 fwrite 错误，请使用此调用：

fwrite( &number, sizeof(int), 1, fp);

这会将一个整数的值写入文件。

修复该问题后，看看您的代码是否有效。纠正这些调用后，排除故障肯定会更容易。 :)

另外，如果您计划使用字段长度（以整数形式写入文件），您将需要设置某种系统来读取长度，然后读取数据，并且您可能应该有一个长度对于每个字段。使用类绝对是处理这个问题的最简单方法。

编辑：
您可能想要使用结构和函数而不是类，或者可以使用带有方法的类。这并不重要，两者都很简单。结构/函数：

struct Record
{
    std::string name, data;
};

void writeRecord(Record thisRecord, std::string filename, size_t offset)
{
    if ( ( fp = fopen(filename.c_str(), "wb") ) == NULL ) { return NULL; }

    fwrite( thisRecord.size(), sizeof(unsigned int), 1, fp); // assuming size() return uint
    fwrite( thisRecord.name.c_str(), sizeof(char), name.size(), fp);

    // repeat for data or other fields
    fclose(fp);
}