### fstream 的常用用法详解
#### 一、概述
`<fstream>` 是 C++ 标准库中的一个文件输入/输出（I/O）库，它提供了许多比 ANSI C 的 `<stdio.h>` 更为强大的功能。`<fstream>` 的优势在于它支持面向对象的接口、国际化和本地化支持、更高的安全性以及易于调试。
#### 二、基本概念
`<fstream>` 库主要包含了三个类：`ifstream`、`ofstream` 和 `fstream`，它们分别用于文件的读取、写入以及同时进行读写操作。这些类继承自 `iostream` 类，因此可以使用与 `iostream` 相同的操作符来进行文件数据的读写。
#### 三、文件流对象创建与打开文件
当创建文件流对象时，可以通过构造函数直接打开一个文件：
```cpp
std::ofstream dictionary("myfile.txt");
```
或者在创建对象后使用 `open()` 方法打开文件：
```cpp
std::ofstream dictionary;
dictionary.open("myfile.txt");
dictionary.close();
```
#### 四、文件打开模式
`<fstream>` 支持多种文件打开模式，这些模式可以通过 `ios` 类型的枚举值来设置。以下是一些常用的文件打开模式：
- `ios::app`: 追加模式，在文件末尾追加数据。
- `ios::ate`: 打开文件后将文件指针定位到文件末尾。
- `ios::binary`: 二进制模式，以二进制形式读写文件。
- `ios::in`: 输入模式，用于读取文件。
- `ios::out`: 输出模式，用于写入文件。
- `ios::nocreate`: 如果文件不存在，则不创建新文件。
- `ios::noreplace`: 如果文件已存在，则不覆盖原文件。
- `ios::trunc`: 打开文件时清空文件内容，将其长度设置为 0。
例如，下面的代码展示了如何使用多种模式打开文件：
```cpp
std::ofstream logfile("login.dat", ios::binary | ios::app);
```
#### 五、文件位置控制
`<fstream>` 提供了对文件位置进行控制的方法，主要包括 `seekp()` 和 `seekg()` 用于改变文件指针的位置，`tellp()` 和 `tellg()` 用于获取文件指针的当前位置。
```cpp
std::ofstream fout("parts.txt");
fout.seekp(10); // 将文件指针移动到距离文件开头 10 字节的位置
std::cout << "new position: " << fout.tellp() << std::endl; // 显示新的位置
fout.seekp(-3, ios::cur); // 从当前位置向后移动 -3 字节
```
`seekp()` 和 `seekg()` 的第二个参数可以是 `ios::beg`、`ios::cur` 或者 `ios::end`，分别表示从文件开始、当前位置或文件结束位置计算偏移量。
#### 六、数据读写
`<fstream>` 支持多种类型的数据读写，包括基本类型如 `int`、`float` 等，以及更复杂的数据类型如 `std::string`、`std::complex` 等。使用 `<<` 和 `>>` 操作符进行数据的读写。
```cpp
std::ofstream fout("data.txt");
int num = 10;
fout << num; // 写入整数
fout.seekp(0); // 移动文件指针回到文件开头
int readNum;
fout >> readNum; // 读取整数
```
对于 `std::string` 类型的数据，可以直接使用 `<<` 和 `>>` 进行读写，而不需要像 `<stdio.h>` 那样使用复杂的格式字符串。
#### 七、宽字符支持
虽然 `<fstream>` 默认处理的是 `char` 类型的数据，但它也提供了一定程度的支持来处理宽字符 `wchar_t`。这使得 `<fstream>` 在处理多字节编码时更加灵活，尽管这种支持可能不如 `<stdio.h>` 那样全面，但仍然可以满足大部分需求。
#### 八、总结
`<fstream>` 提供了比 `<stdio.h>` 更加强大且灵活的文件 I/O 功能。通过面向对象的方式，它可以更容易地实现文件的读写、位置控制等操作，并且支持更多的数据类型。此外，`<fstream>` 还提供了更多的文件打开模式选择，使得开发者可以根据实际需求更加灵活地控制文件的读写方式。尽管 `<fstream>` 在某些特定情况下可能不如 `<stdio.h>` 那样高效，但对于大多数日常编程任务而言，`<fstream>` 已经足够强大并且易于使用。
