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= C++写入文件 =

'''C++写入文件'''是文件操作中的核心功能之一，允许程序将数据持久化存储到磁盘文件中。C++标准库提供了<code>fstream</code>、<code>ofstream</code>等类来实现文件写入操作，适用于从简单的文本记录到复杂二进制数据的存储。

== 概述 ==
在C++中，文件写入通常通过以下步骤完成：
# 打开文件（指定文件名和打开模式）。
# 检查文件是否成功打开。
# 写入数据（文本或二进制格式）。
# 关闭文件以释放资源。

文件写入模式包括：
* <code>ios::out</code>（默认，覆盖写入）
* <code>ios::app</code>（追加写入）
* <code>ios::binary</code>（二进制模式）

== 基本文件写入 ==
=== 文本写入示例 ===
使用<code>ofstream</code>（output file stream）类写入文本：

<syntaxhighlight lang="cpp">
#include <fstream>
#include <iostream>

int main() {
    // 创建并打开文件（若存在则清空）
    std::ofstream outFile("example.txt");
    
    if (!outFile) {
        std::cerr << "文件打开失败！" << std::endl;
        return 1;
    }
    
    // 写入文本
    outFile << "这是第一行文本\n";
    outFile << "第二行: " << 42 << "\n";  // 支持混合数据类型
    
    // 关闭文件
    outFile.close();
    return 0;
}
</syntaxhighlight>

'''输出文件内容（example.txt）:'''
<pre>
这是第一行文本
第二行: 42
</pre>

=== 追加写入 ===
通过<code>ios::app</code>模式保留原有内容：

<syntaxhighlight lang="cpp">
std::ofstream appendFile("example.txt", std::ios::app);
appendFile << "这是追加的内容\n";
appendFile.close();
</syntaxhighlight>

== 二进制文件写入 ==
对于非文本数据（如结构体），需使用二进制模式：

<syntaxhighlight lang="cpp">
#include <fstream>

struct Person {
    char name[50];
    int age;
};

int main() {
    Person p = {"张三", 25};
    
    std::ofstream binFile("data.bin", std::ios::binary);
    binFile.write(reinterpret_cast<char*>(&p), sizeof(Person));
    binFile.close();
    
    return 0;
}
</syntaxhighlight>

== 错误处理 ==
文件操作可能因权限不足、磁盘已满等原因失败，应始终检查流状态：

<syntaxhighlight lang="cpp">
if (!outFile.good()) {
    std::cerr << "写入过程中发生错误！" << std::endl;
}
</syntaxhighlight>

== 性能优化 ==
频繁的磁盘I/O会降低性能，可通过以下方式优化：
* 使用缓冲区：默认已启用，可通过<code>flush()</code>手动刷新
* 批量写入：减少单独写入操作次数
* 内存映射文件：适用于大文件（需平台特定API）

== 实际应用案例 ==
=== 日志系统 ===
记录程序运行状态到日志文件：

<syntaxhighlight lang="cpp">
class Logger {
public:
    Logger(const std::string& filename) : logFile(filename, std::ios::app) {}
    
    void log(const std::string& message) {
        if (logFile) {
            auto now = std::chrono::system_clock::now();
            std::time_t time = std::chrono::system_clock::to_time_t(now);
            logFile << std::ctime(&time) << ": " << message << "\n";
        }
    }
    
private:
    std::ofstream logFile;
};
</syntaxhighlight>

=== 配置文件存储 ===
将程序配置保存为INI格式：

<syntaxhighlight lang="cpp">
void saveConfig(const std::map<std::string, std::string>& config) {
    std::ofstream cfgFile("settings.ini");
    for (const auto& [key, value] : config) {
        cfgFile << key << "=" << value << "\n";
    }
}
</syntaxhighlight>

== 高级主题 ==
=== 文件流状态图 ===
<mermaid>
stateDiagram
    [*] --> 未打开
    未打开 --> 已打开: 成功open()
    已打开 --> 错误状态: 写入失败
    错误状态 --> 已打开: clear()
    已打开 --> [*]: close()
</mermaid>

=== 写入性能公式 ===
估算写入时间（忽略寻道时间）：
<math>
T_{write} = \frac{D}{B} + L
</math>
其中：
* <math>D</math>：数据量（bytes）
* <math>B</math>：磁盘带宽（bytes/sec）
* <math>L</math>：延迟（sec）

== 最佳实践 ==
1. 使用RAII技术管理文件句柄
2. 写入后检查错误状态
3. 二进制数据需考虑字节序问题
4. 敏感数据应加密后存储

== 参见 ==
* [[C++读取文件]]
* [[C++文件流]]
* [[C++异常处理]]（用于错误管理）

[[Category:编程语言]]
[[Category:C++]]
[[Category:C++ 文件与流]]