Dominando Entrada/Salida de Archivos en C++: Lectura y Escritura con fstream

Hasta ahora, hemos estado usando la biblioteca estándar iostream, que proporciona los métodos cin y cout para leer de la entrada estándar y escribir a la salida estándar respectivamente.

Este tutorial te enseñará cómo leer y escribir desde un archivo. Esto requiere otra biblioteca estándar de C++ llamada fstream, que define tres nuevos tipos de datos:

Para realizar procesamiento de archivos en C++, los archivos de encabezado <iostream> y <fstream> deben ser incluidos en tu archivo fuente C++.

Abrir un Archivo

Un archivo debe ser abierto antes de que puedas leer de él o escribir en él. Ya sea un objeto ofstream o fstream puede ser usado para abrir un archivo para escritura. Y un objeto ifstream se usa para abrir un archivo solo para lectura.

La siguiente es la sintaxis estándar para la función open(), que es miembro de objetos fstream, ifstream y ofstream.

void open(const char *filename, ios::openmode mode);

Aquí, el primer argumento especifica el nombre y ubicación del archivo a abrir y el segundo argumento de la función miembro open() define el modo en que el archivo debe ser abierto.

Puedes combinar dos o más de estos valores ORándolos juntos. Por ejemplo, si quieres abrir un archivo en modo escritura y quieres truncarlo en caso de que ya exista, la siguiente será la sintaxis:

ofstream outfile;
outfile.open("archivo.dat", ios::out | ios::trunc);

De manera similar, puedes abrir un archivo para lectura y escritura de la siguiente manera:

fstream afile;
afile.open("archivo.dat", ios::out | ios::in);

Cerrar un Archivo

Cuando un programa C++ termina, automáticamente vacía todos los flujos, libera toda la memoria asignada y cierra todos los archivos abiertos. Pero siempre es una buena práctica que un programador cierre todos los archivos abiertos antes de la terminación del programa.

La siguiente es la sintaxis estándar para la función close(), que es miembro de objetos fstream, ifstream y ofstream.

void close();

Escribir en un Archivo

Mientras haces programación en C++, escribes información en un archivo desde tu programa usando el operador de inserción de flujo (<<) tal como usas ese operador para mostrar información en la pantalla. La única diferencia es que usas un objeto ofstream o fstream en lugar del objeto cout.

Leer de un Archivo

Lees información de un archivo en tu programa usando el operador de extracción de flujo (>>) tal como usas ese operador para ingresar información desde el teclado. La única diferencia es que usas un objeto ifstream o fstream en lugar del objeto cin.

Ejemplo de Lectura y Escritura

El siguiente es el programa C++ que abre un archivo en modo lectura y escritura. Después de escribir la información ingresada por el usuario en un archivo llamado afile.dat, el programa lee la información del archivo y la muestra en la pantalla:

#include <fstream>
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    char datos[100];
    // abrir un archivo en modo escritura.
    ofstream outfile;
    outfile.open("afile.dat");
    cout << "Escribiendo en el archivo" << endl;
    cout << "Ingresa tu nombre: ";
    cin.getline(datos, 100);
    // escribir datos ingresados en el archivo.
    outfile << datos << endl;
    cout << "Ingresa tu edad: ";
    cin >> datos;
    cin.ignore();
    // escribir nuevamente datos ingresados en el archivo.
    outfile << datos << endl;
    // cerrar el archivo abierto.
    outfile.close();
    // abrir un archivo en modo lectura.
    ifstream infile;
    infile.open("afile.dat");
    cout << "Leyendo del archivo" << endl;
    infile >> datos;
    // escribir los datos en la pantalla.
    cout << datos << endl;
    // leer nuevamente los datos del archivo y mostrarlos.
    infile >> datos;
    cout << datos << endl;
    // cerrar el archivo abierto.
    infile.close();
    return 0;
}

Cuando el código anterior se compila y ejecuta, produce la siguiente entrada y salida de ejemplo:

$./a.out
Escribiendo en el archivo
Ingresa tu nombre: Zara
Ingresa tu edad: 9
Leyendo del archivo
Zara
9

Los ejemplos anteriores hacen uso de funciones adicionales del objeto cin, como la función getline() para leer la línea desde fuera y la función ignore() para ignorar los caracteres extra dejados por la declaración de lectura anterior.

Punteros de Posición de Archivo

Tanto istream como ostream proporcionan funciones miembro para reposicionar el puntero de posición de archivo. Estas funciones miembro son seekg ("seek get") para istream y seekp ("seek put") para ostream.

El argumento para seekg y seekp normalmente es un entero largo. Un segundo argumento puede especificarse para indicar la dirección de búsqueda. La dirección de búsqueda puede ser ios::beg (el default) para posicionar relativo al inicio de un flujo, ios::cur para posicionar relativo a la posición actual en un flujo o ios::end para posicionar relativo al final de un flujo.

El puntero de posición de archivo es un valor entero que especifica la ubicación en el archivo como un número de bytes desde la ubicación de inicio del archivo. Algunos ejemplos de posicionar el puntero de posición "get" son:

// posicionar al byte n-ésimo de fileObject (asume ios::beg)
fileObject.seekg(n);
// posicionar n bytes adelante en fileObject
fileObject.seekg(n, ios::cur);
// posicionar n bytes atrás desde el final de fileObject
fileObject.seekg(n, ios::end);
// posicionar al final de fileObject
fileObject.seekg(0, ios::end);