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C++ cout.tellp()和cout.seekp()方法详解

通过前面章节的学习我们知道,无论是使用 cout 输出普通数据,用 cout.put() 输出指定字符,还是用 cout.write() 输出指定字符串,数据都会先放到输出流缓冲区,待缓冲区刷新,数据才会输出到指定位置(屏幕或者文件中)。

值得一提的是,当数据暂存于输出流缓冲区中时,我们仍可以对其进行修改。ostream 类中提供有 tellp() seekp() 成员方法,借助它们就可以修改位于输出流缓冲区中的数据。

C++ tellp()成员方法

首先,tellp() 成员方法用于获取当前输出流缓冲区中最后一个字符所在的位置,其语法格式如下:

streampos tellp();

显然,tellp() 不需要传递任何参数,会返回一个 streampos 类型值。事实上,streampos 是 fpos 类型的别名,而 fpos 通过自动类型转换,可以直接赋值给一个整形变量(即 short、int 和 long)。也就是说,在使用此函数时,我们可以用一个整形变量来接收该函数的返回值。

注意,当输出流缓冲区中没有任何数据时,该函数返回的整形值为 0;当指定的输出流缓冲区不支持此操作,或者操作失败时,该函数返回的整形值为 -1。

在下面的样例中,实现了借助 cout.put() 方法向 test.txt 文件中写入指定字符,由于此过程中字符会先存入输出流缓冲区,所以借助 tellp() 方法,我们可以实时监控新存入缓冲区中字符的位置。

举个例子:
#include <iostream> //cin 和 cout
#include <fstream> //文件输入输出流
int main() {
    //定义一个文件输出流对象
    std::ofstream outfile;
    //打开 test.txt,等待接收数据
    outfile.open("test.txt");
    const char * str = "http://c.biancheng.net/cplus/";
    //将 str 字符串中的字符逐个输出到 test.txt 文件中,每个字符都会暂时存在输出流缓冲区中
    for (int i = 0; i < strlen(str); i++) {
        outfile.put(str[i]);
        //获取当前输出流
        long pos = outfile.tellp();
        std::cout << pos << std::endl;
    }
    //关闭文件之前,刷新 outfile 输出流缓冲区,使所有字符由缓冲区流入test.txt文件
    outfile.close();
    return 0;
}

注意,此例中涉及到了文件操作的相关知识,初学者仅需借助注释了解程序的执行脉络即可,不需要研究具体实现细节。有关文件操作,后续章节会做详细讲解。

读者可自行运行此程序,其输出结果为 1~29。这意味着,程序中每次向输出流缓冲区中放入字符时,pos 都表示的是当前字符的位置。比如,当将 str 全部放入缓冲区中时,pos 值为 29,表示的是最后一个字符 '/' 位于第 29 个位置处。

C++ seekp()成员方法

seekp() 方法用于指定下一个进入输出缓冲区的字符所在的位置。

举个例子,假设当前输出缓冲区中存有如下数据:

http://c.biancheng.net/cplus/

借助 tellp() 方法得知,最后一个 '/' 字符所在的位置是 29。此时如果继续向缓冲区中存入数据,则下一个字符所在的位置应该是 30,但借助 seekp() 方法,我们可以手动指定下一个字符存放的位置。

比如通过 seekp() 指定下一个字符所在的位置为 23,即对应 "cplus/" 部分中字符 'c' 所在的位置。此时若再向缓冲区中存入 "python/",则缓冲区中存储的数据就变成了:

http://c.biancheng.net/python/

显然,新的 "python/" 覆盖了原来的 "cplus/"。

seekp() 方法有如下 2 种语法格式:
//指定下一个字符存储的位置
ostream& seekp (streampos pos);
//通过偏移量间接指定下一个字符的存储位置   
ostream& seekp (streamoff off, ios_base::seekdir way);
其中,各个参数的含义如下:
  • pos:用于接收一个正整数;、
  • off:用于指定相对于 way 位置的偏移量,其本质也是接收一个整数,可以是正数(代表正偏移)或者负数(代表负偏移);
  • way:用于指定偏移位置,即从哪里计算偏移量,它可以接收表 1 所示的 3 个值。

表 1 文件定位标志
模式标志 描 述
ios::beg 从文件头开始计算偏移量
ios::end 从文件末尾开始计算偏移量
ios::cur 从当前位置开始计算偏移量

同时,seekp() 方法会返回一个引用形式的 ostream 类对象,这意味着 seekp() 方法可以这样使用:
cout.seekp(23) << "当前位置为:" << cout.tellp();
举个例子:
#include <iostream> //cin 和 cout
#include <fstream> //文件输入输出流
using namespace std;
int main() {
    //定义一个文件输出流对象
    ofstream outfile;
    //打开 test.txt,等待接收数据
    outfile.open("test.txt");
    const char * str = "http://c.biancheng.net/cplus/";
    //将 str 字符串中的字符逐个输出到 test.txt 文件中,每个字符都会暂时存在输出流缓冲区中
    for (int i = 0; i < strlen(str); i++) {
        outfile.put(str[i]);
        //获取当前输出流
       
    }
    cout << "当前位置为:" << outfile.tellp() << endl;
    //调整新进入缓冲区字符的存储位置
    outfile.seekp(23);  //等价于:
                        //outfile.seekp(23, ios::beg);
                        //outfile.seekp(-6, ios::cur);
                        //outfile.seekp(-6, ios::end);
   
    cout << "新插入位置为:" << outfile.tellp() << endl;
    const char* newstr = "python/";
    outfile.write("python/", 7);

    //关闭文件之前,刷新 outfile 输出流缓冲区,使所有字符由缓冲区流入test.txt文件
    outfile.close();
    return 0;
}
读者可自行执行此程序,会发现最终 test.txt 文件中存储的为 "http://c.biancheng.net/python/"。

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