C++ 文件与目录操作完整笔记

一、文件操作基础

1.1 文件流类型

  • ifstream - 输入文件流，用于从文件读取数据
  • ofstream - 输出文件流，用于向文件写入数据
  • fstream - 文件流，支持读写操作

1.2 文件打开方式

  • 构造函数方式：
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    ifstream file("filename.txt");
  • open() 方法：
    1
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    ofstream file;
    file.open("filename.txt");

1.3 文件读取操作

  • getline() - 读取一行
  • read() - 二进制读取
  • >> 操作符 - 格式化读取
  • get() - 读取单个字符

1.4 文件写入操作

  • << 操作符 - 格式化写入
  • write() - 二进制写入
  • put() - 写入单个字符

1.5 文件状态检查

  • is_open() - 检查文件是否打开
  • eof() - 检查是否到达文件末尾
  • good() - 检查流状态是否正常

1.6 文件打开模式

  • ios::in - 输入模式
  • ios::out - 输出模式
  • ios::app - 追加模式
  • ios::binary - 二进制模式
  • ios::trunc - 截断模式

二、目录操作

2.1 C++17 filesystem 库（现代 C++ 推荐）

基本头文件

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

基本目录操作

  • fs::create_directory(path) - 创建目录
  • fs::remove(path) - 删除目录（空目录）
  • fs::remove_all(path) - 删除目录及其内容
  • fs::exists(path) - 检查目录是否存在
  • fs::current_path() - 获取当前工作目录

目录遍历

  • fs::directory_iterator - 目录迭代器，遍历目录内容
  • fs::recursive_directory_iterator - 递归遍历目录及其子目录

目录信息查询

  • fs::is_directory(path) - 检查路径是否为目录
  • fs::is_empty(path) - 检查目录是否为空
  • fs::file_size(path) - 获取目录大小

2.2 传统 C 风格方式（C++17 之前）

Windows 平台

  • _mkdir() / _rmdir() - 创建/删除目录
  • FindFirstFile() / FindNextFile() - 遍历目录

Linux/Unix 平台

  • <dirent.h> 头文件中的函数：
    • opendir() - 打开目录
    • readdir() - 读取目录项
    • closedir() - 关闭目录
    • mkdir() / rmdir() - 创建/删除目录

三、典型操作流程

3.1 文件操作流程

  1. 创建文件流对象
  2. 打开文件并检查是否成功
  3. 执行读写操作
  4. 关闭文件

3.2 目录操作流程（C++17）

  1. 包含头文件 <filesystem>
  2. 使用 std::filesystem 命名空间
  3. 调用相应的目录操作函数

四、常用示例代码

4.1 文件读写示例

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#include <fstream>
#include <iostream>

// 写文件
std::ofstream outFile("test.txt");
outFile << "Hello, World!" << std::endl;
outFile.close();

// 读文件
std::ifstream inFile("test.txt");
std::string line;
std::getline(inFile, line);
std::cout << line << std::endl;
inFile.close();

4.2 目录操作示例（C++17）

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

// 创建目录
fs::create_directory("new_dir");

// 遍历目录
for(const auto& entry : fs::directory_iterator(".")) {
    if(fs::is_directory(entry)) {
        std::cout << "Directory: " << entry.path().filename() << std::endl;
    } else {
        std::cout << "File: " << entry.path().filename() << std::endl;
    }
}

五、重要提醒

  • **现代 C++**：推荐使用 C++17 的 std::filesystem 库进行目录操作
  • 跨平台兼容：std::filesystem 提供统一的跨平台接口
  • 错误处理：操作文件和目录时要检查操作是否成功
  • 资源管理：及时关闭文件流，避免资源泄露