C++文件流打开模式歧义

Question

为了在 C++ 中执行文件 IO，我们使用了 ofstream、ifstream 和 fstream 类。

• ofstream:写入文件的流类
  
• ifstream:从文件中读取的流类
  
• fstream: 读写文件的流类

将文件与流对象关联的过程称为“打开文件”。 打开文件时，我们可以指定打开文件的模式。 我的查询与 ios::out 和 ios:in 模式有关。

当我创建一个 ofstream 对象并以 ios::in 模式打开文件时，我能够 写入文件，但前提是它已经创建(使用 ios::out 模式文件，如果它不存在，也会创建它)。
但是当我创建 ifstream 对象并使用 ios::out 模式打开文件时，我可以从文件中读取。

我的问题是为什么当流的类型(ifstream /ofstream) 本身指定正在执行哪种类型的操作(输入/输出)？

还有为什么这种模棱两可的用法(ofstream 与 ios::in 和 ifstream 与 ios::out ) 在一种情况下有效并且在另一种情况下失败(尽管仅当文件不存在时)？

Answer 1

ofstream、ifstream 和 fstream 类是底层 filebuf 的高级接口(interface)，可以通过流的rdbuf()成员函数访问。

当您以某种模式 mode 打开 ofstream 时，它会以 mode | 打开底层流缓冲区。 ios_base::out。类似地 ifstream 使用 mode | ios_base::in。 fstream 将 mode 参数逐字传递到底层流缓冲区。

上面的意思是下面的代码用完全相同的打开标志打开文件:

fstream f("a.txt", ios_base::in | ios_base::out);
ifstream g("a.txt", ios_base::out);
ofstream h("a.txt", ios_base::in);

在这些行之后，您可以使用 f.rdbuf()、g.rdbuf() 和 h.rdbuf() 执行完全相同的操作code>，所有这三个行为就像您使用 C 调用打开文件一样文件，如果文件不存在则失败。

那么，为什么我们有三个不同的类？如前所述，这些是在较低级别的流缓冲区上提供高级接口(interface)的高级类。这个想法是 ifstream 具有用于输入的成员函数(如 read())，ofstream 具有用于输出的成员函数(如 write ()) 而 fstream 两者都有。例如你不能这样做:

g.write("abc", 3); // error: g does not have a write function

但这行得通，因为虽然 g 是一个 ifstream，但我们用 ios_base::out:

打开它

g.rdbuf()->sputn("abc", 3); // we still have write access