文件操作

文件的概念

大家平时都用过笔记本，我们可以在笔记本上记录很多东西，比如日记、作业答案等。而且这些记录的内容不会因为我们合上笔记本就消失，下次打开还能看到。在电脑里，文件就像是笔记本，它可以存储各种各样的信息，像文字、图片、视频等。我们可以把数据写到文件里保存起来，也可以从文件里读取已经保存的数据。

用 `freopen` 实现文件读写

freopen 是 C++ 里一个很有用的工具，它能让我们的程序和文件“对话”，也就是把程序里的数据写到文件里，或者从文件里读取数据到程序中。

`freopen` 函数的基本语法

freopen("文件名", "打开方式", 文件流);

“文件名”就是你要操作的文件的名字，比如“test.txt”。
“打开方式”有好几种：
- "r" 表示以只读的方式打开文件，也就是只能从文件里读取数据。
- "w" 表示以写入的方式打开文件，如果文件不存在就创建一个新的，如果文件已经存在就把里面原来的内容清空。
- "a" 表示以追加的方式打开文件，如果文件不存在就创建一个新的，如果文件已经存在就把新的数据添加到文件的末尾。
“文件流”通常用 stdin 表示标准输入（也就是从键盘输入），stdout 表示标准输出（也就是输出到屏幕）。

例题及示例代码

例题 1：把数据写入文件

#include <iostream>
#include <cstdio>  // 使用 freopen 函数需要包含这个头文件

int main() {
    // 使用 freopen 函数以写入的方式打开文件 test.txt
    // 把标准输出重定向到文件 test.txt
    freopen("test.txt", "w", stdout);

    // 向文件里写入一句话
    std::cout << "这是写入文件的内容。" << std::endl;

    // 关闭文件，虽然 freopen 不需要手动关闭，但这样做是个好习惯
    fclose(stdout);

    return 0;
}

这段代码里，freopen("test.txt", "w", stdout); 把原本要输出到屏幕的内容，重定向到了 test.txt 文件里。所以 std::cout << "这是写入文件的内容。" << std::endl; 这句话的内容就会被写到 test.txt 文件中。

例题 2：从文件里读取数据

#include <iostream>
#include <cstdio>  // 使用 freopen 函数需要包含这个头文件

int main() {
    // 使用 freopen 函数以只读的方式打开文件 test.txt
    // 把标准输入重定向到文件 test.txt
    freopen("test.txt", "r", stdin);

    // 定义一个字符串变量，用来存储从文件里读取的内容
    char str[100];

    // 从文件里读取一行内容到字符串 str 中
    std::cin.getline(str, 100);

    // 把读取到的内容输出到屏幕上
    std::cout << "从文件里读取的内容是：" << str << std::endl;

    // 关闭文件，虽然 freopen 不需要手动关闭，但这样做是个好习惯
    fclose(stdin);

    return 0;
}

在这个例子中，freopen("test.txt", "r", stdin); 把原本从键盘输入的数据，改成从 test.txt 文件里读取。所以 std::cin.getline(str, 100); 会从 test.txt 文件里读取一行内容到 str 字符串中，然后再把读取到的内容输出到屏幕上。

例题 3：先写入数据，再读取数据

#include <iostream>
#include <cstdio>  // 使用 freopen 函数需要包含这个头文件

int main() {
    // 第一步：写入数据到文件
    // 使用 freopen 函数以写入的方式打开文件 data.txt
    // 把标准输出重定向到文件 data.txt
    freopen("data.txt", "w", stdout);

    // 向文件里写入两个整数
    std::cout << 10 << " " << 20 << std::endl;

    // 关闭文件，虽然 freopen 不需要手动关闭，但这样做是个好习惯
    fclose(stdout);

    // 第二步：从文件里读取数据
    // 使用 freopen 函数以只读的方式打开文件 data.txt
    // 把标准输入重定向到文件 data.txt
    freopen("data.txt", "r", stdin);

    // 定义两个整数变量，用来存储从文件里读取的整数
    int a, b;

    // 从文件里读取两个整数到变量 a 和 b 中
    std::cin >> a >> b;

    // 把读取到的两个整数相加
    int sum = a + b;

    // 输出相加的结果到屏幕上
    std::cout << "从文件里读取的两个数相加的结果是：" << sum << std::endl;

    // 关闭文件，虽然 freopen 不需要手动关闭，但这样做是个好习惯
    fclose(stdin);

    return 0;
}

这个例子结合了写入和读取操作。先把两个整数 10 和 20 写入到 data.txt 文件中，然后再从这个文件里读取这两个整数，把它们相加后输出结果到屏幕上。

通过上面的讲解和例题，你应该对文件的概念和 freopen 函数的使用有了基本的了解。使用 freopen 函数可以很方便地实现文件的读写操作，这样我们就能把程序里的数据保存下来，或者使用已经保存好的数据。