C++中通过fstream类以ios::binary模式读写二进制文件,使用write()和read()函数直接操作原始字节,适用于POD类型数据,如结构体、基本类型等;对于含指针或动态成员的复杂类型需手动序列化,确保读写顺序与大小一致,保证数据完整性。

在C++中读写二进制文件,主要使用标准库中的 fstream 类,通过指定二进制模式来操作文件。与文本文件不同,二进制文件以原始字节形式存储数据,不会进行字符编码转换,适合保存结构体、类对象、图像、音频等非文本数据。
打开二进制文件:设置正确模式
使用 std::ofstream 写入二进制文件,std::ifstream 读取二进制文件,std::fstream 可同时读写。关键是在打开文件时加上 std::ios::binary 标志。
常见打开方式:
-
std::ofstream out("data.bin", std::ios::binary);—— 写二进制 -
std::ifstream in("data.bin", std::ios::binary);—— 读二进制 -
std::fstream file("data.bin", std::ios::in | std::ios::out | std::ios::binary);—— 读写二进制
写入二进制数据:使用 write() 函数
write() 函数将内存中的原始字节写入文件。其原型为:write(const char* buffer, std::streamsize size)
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示例:写入一个整数和一个结构体
#includestruct Person { int id; char name[20]; }; int main() { std::ofstream out("person.bin", std::ios::binary); if (!out) { return -1; }
Person p = {1001, "Alice"}; out.write(reinterpret_cast(&p), sizeof(p)); out.close(); return 0; }
注意:必须使用 reinterpret_cast 将数据地址转为 const char*,因为 write 只接受字符指针。
读取二进制数据:使用 read() 函数
read() 函数从文件中读取指定字节数到内存缓冲区。
原型:read(char* buffer, std::streamsize size)示例:读回刚才写入的结构体
#include#include int main() { std::ifstream in("person.bin", std::ios::binary); if (!in) { std::cout << "无法打开文件\n"; return -1; }
Person p; in.read(reinterpret_cast(&p), sizeof(p)); if (in.gcount() == sizeof(p)) { // 检查是否完整读取 std::cout << "ID: " << p.id << ", Name: " << p.name << "\n"; } else { std::cout << "读取不完整\n"; } in.close(); return 0; }
可调用 gcount() 获取实际读取的字节数,用于判断读取是否成功。
处理复杂数据类型的注意事项
直接使用 write/read 适合POD(Plain Old Data)类型,如基本类型、数组、C风格结构体。对于包含指针或动态成员的类(如 std::string、std::vector),不能直接写入,需序列化。
例如,若结构体中有 std::string,应分别写入字符串长度和内容:
std::string str = "Hello"; size_t len = str.size(); out.write(reinterpret_cast(&len), sizeof(len)); out.write(str.data(), len); 读取时按相同顺序还原。
基本上就这些。掌握 fstream 配合 binary 模式和 read/write 的使用,就能高效处理二进制文件。关键是理解数据在内存中的布局,并确保读写顺序和大小一致。











