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C++ 怎么读取二进制文件 C++ read函数与write函数操作块数据【文件流】

冰火之心

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发布时间:2026-01-27 14:15:36

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来源于php中文网

原创

read()和write()必须搭配ios::binary才能正确读写二进制数据,否则文本模式会自动转换换行符,破坏原始字节;读取图片、音频等须显式指定该标志,并注意缓冲区分配、gcount()检查、POD类型限制及流状态验证。

c++ 怎么读取二进制文件 c++ read函数与write函数操作块数据【文件流】

read() 和 write() 必须搭配 ios::binary 才能正确读写二进制数据

默认的 ifstreamofstream 是文本模式,会自动转换换行符(如 \r\n\n),破坏原始字节。读取图片、音频、序列化结构体等二进制内容时,不加 ios::binary 会导致数据错位或提前截断。

实操建议:

  • 打开文件时显式指定 ios::binarystd::ifstream fin("data.bin", std::ios::binary);
  • read() 读取前,确保目标缓冲区已分配足够空间;write() 写入前确认源内存有效且长度准确
  • 不要对 read() 的返回值直接判断 == 0 来检测 EOF —— 应检查 gcount() 或结合 eof()fail()

read() 读不到预期字节数?检查 gcount() 和流状态

read() 不保证一次读满请求长度:可能因文件末尾、磁盘错误或系统调用中断而少读。它只设置 failbit 在严重错误时(如读取前文件已关闭),但不会因“读不够”而置位。

常见错误现象:循环中反复调用 read(buf, N) 却没处理实际读取量,导致最后几字节丢失或解析错乱。

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实操建议:

  • 每次 read() 后立即调用 fin.gcount() 获取本次真实读取字节数
  • fin.eof() 判断是否到文件尾,用 fin.fail() 判断是否发生不可恢复错误(如权限不足)
  • 若需严格读满 N 字节,应循环调用 read() 并累加 gcount(),直到满足或出错

用 write() 写结构体要小心内存对齐和非 POD 类型

直接 write(reinterpret_cast(&obj), sizeof(obj)) 只对 POD(Plain Old Data)类型安全,比如 struct { int x; double y; };。一旦结构体含 std::stringstd::vector、虚函数或自定义构造函数,sizeof 不等于实际可序列化大小,且指针成员会写入无效地址。

性能与兼容性影响:即使当前平台读写正常,跨编译器/平台/架构(如小端 vs 大端)也会失效。

实操建议:

  • 仅对纯数据结构(无指针、无动态内存、无虚表)使用 write() 块写入
  • 写入前用 static_assert(std::is_pod_v)(C++17 起)或 std::is_trivially_copyable_v 做编译期检查
  • 涉及字符串或容器时,先写长度,再写内容字节 —— 比如 size_t len = str.size(); fout.write(reinterpret_cast(&len), sizeof(len)); fout.write(str.data(), len);

read() / write() 的缓冲区必须是 char* 类型,别传 std::string::data() 而不保证可写

std::stringdata() 在 C++11 后返回 const char*(C++17 起有非 const 重载),但即使你用 &str[0],也必须确保 string 已预分配足够空间,否则写入会越界。

容易踩的坑:用 std::string buf; fin.read(&buf[0], 1024); —— 此时 buf 长度为 0,&buf[0] 行为未定义。

实操建议:

  • 读取固定大小块,优先用 std::vector buf(N);,然后 fin.read(buf.data(), N);
  • 若用 std::string,先调用 buf.resize(N); 再传 &buf[0](C++11 起保证连续存储)
  • 永远避免把 std::string 的临时 c_str()data() 传给 read() —— 它们不提供可写内存

二进制文件操作最易被忽略的是:流状态检查不是可选步骤,而是每次 read()/write() 后的必做动作;还有结构体序列化看似简单,实则跨平台时连字节序都得手动处理。

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