茴字的N种写法

时间 2020-09-12

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茴字的N种写法
在Visual C++世界里，对于每一种需求，几乎都存在着多种技术实现方式，这些细枝末节层层交错，从而造成了壮观的Visual C++技术脉络图。本节将实现一个目标，即将孔乙己的“茴”字输出至某个文件中，并再次读取出来。其中主要的技术点就是针对文件作一些操做，而Visual C++关于文件的操做方式就很是之多，有Windows API方式、C++标准库方式等，这些方式如图2-48所示。

如下详细介绍使用在Windows系统中以各类方式（优雅的或者鄙俗的）写出“茴”字。

图2-48 茴字的N种写法

一、使用Windows API
API的英文全称为Application Programming Interface，Win32 API也就是Microsoft Windows 32位平台的应用程序编程接口。想想，若是没有Win32 API，咱们该如何操做文件？本身去驱动磁盘驱动器？本身去编写硬件驱动程序？不可能。Windows API介于Windows操做系统与应用程序之间，所以它是离Windows操做系统最近的函数接口，它们之间的关系如图2-49所示。

图2-49 Windows API的位置

针对文件读写这一最基础的操做，很显然，Windows会义不容辞地提供操做函数：

HANDLE CreateFile( //建立、打开一个文件

LPCTSTR lpFileName,

DWORD dwDesiredAccess,

DWORD dwShareMode,

LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes,

DWORD dwCreationDisposition,

DWORD dwFlagsAndAttributes,

HANDLE hTemplateFile

);

BOOL WriteFile( //写文件

HANDLE hFile,

LPCVOID lpBuffer,

DWORD nNumberOfBytesToWrite,

LPDWORD lpNumberOfBytesWritten,

LPOVERLAPPED lpOverlapped

);

BOOL ReadFile( //读文件

HANDLE hFile,

LPVOID lpBuffer,

DWORD nNumberOfBytesToRead,

LPDWORD lpNumberOfBytesRead,

LPOVERLAPPED lpOverlapped

);

读者根据如上函数原型，不难理解如何使用Win32 API。在Visual C++中调用Windows API，大部分状况下须要包含一个windows.h。

如今动手

接下来咱们体验一下如何调用文件操做API，来完成文件的读写。

【程序 2‑11】使用Windows API输出茴字

01 #include "stdafx.h"

02 #include <windows.h>

03 #include <cstdio>

05 int main()

06 {

07 HANDLE hFile;

08 DWORD nBytes;

10 //写入文件

11 hFile = CreateFile( _T("test.out"),

12 GENERIC_WRITE,

13 FILE_SHARE_WRITE,

14 NULL,

15 CREATE_ALWAYS,

16 0,

17 NULL );

18 char msg[] = "茴香豆的茴";

19 if( hFile != INVALID_HANDLE_VALUE )

20 {

21 WriteFile( hFile, msg, sizeof(msg) - 1, &nBytes, NULL );

22 CloseHandle(hFile);

23 }

25 //读取文件

26 hFile = CreateFile( _T("test.out"),

27 GENERIC_READ,

28 FILE_SHARE_READ,

29 NULL,

30 OPEN_ALWAYS,

31 0,

32 NULL );

33 if( hFile != INVALID_HANDLE_VALUE )

34 {

35 char line[256] = {0};

36 BOOL bResult;

37 bResult = ReadFile(hFile,

38 line,

39 sizeof(line),

40 &nBytes,

41 NULL) ;

43 if (nBytes != 0 )

44 {

45 printf("%s\r\n", line);

46 }

48 CloseHandle(hFile);

49 }

50 }
运行该程序，读者将会发现项目目录下会生成一个test.out文件，同时控制台输出结果如图2-50所示。

图2-50 运行结果

能够看出，使用Windows API进行编程，代码的可读性并非很高。所以通常状况下，咱们推荐使用标准库或者MFC类来进行操做。

光盘导读

该项目对应于光盘中的目录“\ch02\ WinApiWriter”。

2 、使用C++标准库（stdcpp）
标准C++提供了常见的操做类和操做函数，如：针对文件处理，标准C++在<fstream>中就提供了fstream类。

通常咱们说起“C++标准库（C++ standard library）”，它实际上包含一堆头文件（.h）、实现文件（.cpp）及目标库文件（.lib）等，其中包含的内容以下所示。

l 函数：函数的定义，如rand()函数用以获取随机数。

l 常量：一些常量的定义。

l 宏：一些宏的定义，如RAND_MAX。

l 类：公用类的定义，如string。

l 对象：公用对象的定义，如用以控制台输出的cout。

l 模板：C++标准库中最多的就是类模板和函数模板的定义。

不一样的C++库完成对不一样操做的封装，为C++程序员提供基本的操做能力。通常认为C++标准库可进行以下分类，如图2-51所示。

图2-51 C++标准库的组成

l 字符串：用以完成字符串的封装和操做。

l 输入/输出流：用以操做输入、输出流。

l 复数：用来进行复数类型的运算。

l 异常诊断：用来定义异常类和提供诊断的方法。

l C语言库：旧版的C标准库。

l 标准模板库：STL容器、泛型算法库。

l 其余工具库：包括函数对象类、内存操做类等。

C++标准库中定义的成员都包括在std（标准standard的缩写）名字空间里。因此调用库函数时别忘了对std名字空间的使用声明：

using namespace std;

如今动手

标准C++提倡使用流（stream）来操做文件，接下来咱们体验如何使用文件流fstream来操做文件输入/输出。

【程序 2‑12】使用fstream输出茴字

01 #include "stdafx.h"

02 #include <iostream>

03 #include <fstream>

05 using namespace std;

07 int main()

08 {

09 //写入文件

10 ofstream out("test.out");

11 out << "茴香豆的茴";

12 out.close();

14 //读取文件

15 ifstream in("test.out");

16 char line[256];

17 in.getline(line, 256);

18 cout << line << endl;

20 return 0;

21 }
光盘导读

该项目对应于光盘中的目录“\ch02\ FstreamWriter”。

三、使用CRT（C运行时期库）
在遥远的C语言时代，C语言就提供了丰富的函数库，如<stdio.h>，它即对应于标准输入/输出的功能库。

在C++中，这些C标准库得以保留，但C++再也不同意以下方式使用传统的C头文件：

#include <stdlib.h>

int i = rand();

C++鼓励使用<cstdlib>这样的形式替换“.h”的写法：

#include <cstdlib>

前缀c的含义在于这是一个C标准库。C标准库的内容会被C++同时置于全局名字空间和std名字空间，因此对随机函数rand()的调用也能够写成：

std::rand()

C标准库主要包括在表2-5所示的头文件中。

头文件	含义
<cassert>	诊断库
<cctype>	字符处理函数库
<cerrno>	错误定义
<cfloat>	浮点类型
<climits>	整型数值的尺寸定义
<clocale>	国际化库
<cmath>	数学库
<csetjmp>	跳转函数库
<csignal>	信号处理库
<cstdarg>	可变参数处理
<cstddef>	标准定义库
<cstdio>	标准输入、输出库
<cstdlib>	标准工具库
<cstring>	字符串函数库
<ctime>	时间库

在<cstdlib>中其实就有操做文件的函数：

FILE *fopen( //建立、打开一个文件

const char* filename,

const char* mode

);

int fclose( //关闭文件

FILE* stream

);

int fprintf( //向文件输出指定格式的文本

FILE* stream,

const char* format [, argument ]...

);

int fscanf( //从文件读取指定格式的文本

FILE* stream,

const char* format [, argument ]...

);

如今动手

接下来，咱们体验如何采用CRT库函数来操做文件。

【程序 2-13】使用CRT输出茴字

01 #include "stdafx.h"

02 #include <cstdio>

04 int main()

05 {

06 //写入文件

07 FILE * fp = fopen("test.out", "w");

08 fprintf(fp, "茴香豆的茴");

09 fclose(fp);

11 //读取文件

12 fp = fopen("test.out", "r");

13 char line[256];

14 fscanf(fp, "%s", line);

15 printf("%s\r\n", line);

16 fclose(fp);

18 return 0;

19 }

输出结果如图2-50所示。

好奇的读者能够在项目的当前目录找到输出文件test.out，它的内容如图2-52所示。

图2-52 使用CRT库函数生成的文件

光盘导读

该项目对应于光盘中的目录“\ch02\ CrtWriter”。

四、使用CRT库的宽字符版本
标准C++引入了宽字符wchar_t，用来表达像中文这样的宽文本，对应地，与字符（char）相关的CRT库函数基本上都有其宽字符（wchar_t）版本。

FILE *_wfopen(

const wchar_t* filename,

const wchar_t* mode

);

int fwprintf(

FILE* stream,

const wchar_t* format [, argument ]...

);

int fwscanf(

FILE* stream,

const wchar_t* format [, argument ]...

);

如今动手

接下来，咱们体验如何采用CRT库函数的宽字符版原本操做文件，并输出茴字。

【程序 2-14】使用CRT的宽字符版本输出茴字

01 #include "stdafx.h"

02 #include <cstdio>

03 #include <clocale>

05 int main()

06 {

07 setlocale(LC_ALL, "chs");

09 //写入文件

10 FILE * fp = _wfopen(L"test.out", L"w,ccs=UNICODE");

11 fwprintf(fp, L"%s", L"茴香豆的茴");

12 fclose(fp);

14 //读取文件

15 fp = _wfopen(L"test.out", L"r,ccs=UNICODE");

16 wchar_t line[256];

17 fwscanf(fp, L"%s", line);

18 wprintf(L"%s\r\n", line);

19 fclose(fp);

20 return 0;

21 }
光盘导读

该项目对应于光盘中的目录“\ch02\ CrtWcharWriter”。

提示

注意以上代码中setlocale()的用法，它将当前的时区设定为“chs”，即采用简体中文编码方式。若是读者忘记了该行，那么像wprintf()这样的函数颇有可能没法正确输出宽字符。

5 、使用CRT库的安全版本
Visual C++为一些CRT函数提供了安全版本，即secure version，这些安全版本的函数加强了参数校验、缓冲区大小检测、格式化参数校验等功能。原先那些旧的函数在Visual C++中会被提示成“deprecated（不建议使用）”，如图2-53所示。

图2-53 不安全的CRT调用

负责任的程序员应该依照这些警告，改用安全的版本。好比，前面用到的函数都具备相应的的安全版本：

errno_t fopen_s(

FILE** pFile,

const char *filename,

const char *mode

);

int fprintf_s(

FILE *stream,

const char *format [,

argument ]...

);

int fwprintf_s(

FILE *stream,

const wchar_t *format [,

argument ]...

);

int fscanf_s(

FILE *stream,

const char *format [,

argument ]...

);

int fwscanf_s(

FILE *stream,

const wchar_t *format [,

argument ]...

);

后缀_s代表该函数是一个安全版本（secure version）。

如今动手

接下来，咱们体验如何采用CRT库函数的secure版原本操做文件。

【程序 2‑15】使用CRT库的安全版本输出茴字

01 #include "stdafx.h"

02 #include <cstdio>

04 int main()

05 {

06 //写入文件

07 FILE * fp;

08 fopen_s(&fp, "test.out", "w");

09 fprintf_s(fp, "茴香豆的茴");

10 fclose(fp);

12 //读取文件

13 fopen_s(&fp, "test.out", "r");

14 char line[256];

15 fscanf_s(fp, "%s", line, 256);

16 printf_s("%s\r\n", line);

17 fclose(fp);

19 return 0;

20 }
光盘导读

该项目对应于光盘中的目录“\ch02\ CrtSafeWriter”。

六、使用MFC/ATL
MFC更多的工做在于：它们将Widnows API函数包装成对象类及其成员函数。MFC的这种中间位置与标准C++很相似，只不过它仅用于Windows操做系统，MFC的位置如图2-54所示。

好比，针对文件的操做，MFC就封装了CFile类，CFile的UML类图简略如图2-55所示。

图2-54 MFC/ATL的位置图2-55 MFC封装的CFile类

若是咱们再较真一点地话，就能够经过调试等手段进入到CFile::Remove()函数的定义，来观察CFile的庐山真面目：

void PASCAL CFile::Remove(LPCTSTR lpszFileName)

{

if (!::DeleteFile((LPTSTR)lpszFileName))

CFileException::ThrowOsError((LONG)::GetLastError(),

lpszFileName);

}

原来如此！MFC提供的CFile，其Remove()函数实际上就是简单的调用一下Windows API“DeleteFile()”而已！

如今动手

使用MFC进行Windows编程，再也不是一种痛苦，以下即为使用CFile操做文件的例子，为了让咱们的控制台程序支持MFC，请参考2.4.2小节“让控制台程序支持MFC/ATL”。

【程序 2-16】使用CFile输出茴字

01 #include "stdafx.h"

03 #include <afx.h>

05 int main()

06 {

07 //写入文件

08 CFile file;

09 if(file.Open(_T("test.out"), CFile::modeCreate | CFile::modeWrite))

10 {

11 char line[256] = "茴香豆的茴";

12 file.Write(line, sizeof(line));

13 file.Close();

14 }

16 //读取文件

17 if(file.Open(_T("test.out"), CFile::modeRead))

18 {

19 char line[256];

20 if(file.Read(line, 256) != 0)

21 {

22 printf("%s\r\n", line);

23 }

25 file.Close();

26 }

28 return 0;

29 }
使用MFC类，传统的面向函数的编程接口即转换成MFC类对象的接口，这样一来，代码的安全性和可读性得以大大提升。

光盘导读

该项目对应于光盘中的目录“\ch02\ MfcFileWriter”。

7 、使用C++/CLI

前面说起，C++/CLI的目标是把C++带到CLI平台上，使C++可以在CLI平台上发挥最大的能力。经过C++/CLI中的标准扩展，C++具备了原来没有的动态编程能力及一系列的first class（一等公民）的.NET特性。

读者有时会发现术语CLI和CLR可交换使用，实际上这二者之间的区别在于：CLI是一种标准规范，而CLR倒是微软对CLI的实现。当咱们使用C++/CLI时，就能够经过CLI接口与CLR通讯，而CLR至关于创建在操做系统之上的一个虚拟层。它们之间的调用关系如图2-56所示。

如今动手

接下来，咱们使用C++/CLI来操做文件并输出茴字。

【程序 2-17】使用C++/CLI输出茴字

01 #include "stdafx.h"

03 using namespace System;

04 using namespace System::IO;

06 int main(array<System::String ^> ^args)

07 {

08 String^ path = "test.out";

10 //写文件

11 StreamWriter^ sw = File::CreateText(path);

12 sw->WriteLine("茴香豆的茴");

13 sw->Close();

15 //读文件

16 StreamReader^ sr = File::OpenText(path);

17 String^ s = "";

18 if (s = sr->ReadLine())

19 {

20 Console::WriteLine(s);

21 }

22 }
简直太简洁了，不是吗？与本例子相关的.NET Framework 类包括以下。

Console：对应于控制台输出。

File：文件类，与CFile类似。

StreamWriter：流的写入器。

StreamReader：流的读取器。

光盘导读

该项目对应于光盘中的目录“\ch02\ ClrWriter”。

8 、该采用哪种写法
太多的选择比没有选择更让人痛苦。综上所述，C++/CLI的使用彷佛更显得时髦一些，可是因为不少缘由，国内传统Visual C++的用户仍是不少，咱们大部分的程序员仍是在使用着纯的Visual C++。所以，本书中咱们尽可能只介绍本地C++的用法，在本地C++语言中，若是同时又存在着几种技术实现方法，那么咱们给读者的建议是：优先采用MFC和Windows API，其次再使用标准C++的类和CRT函数库。

本书在谈到C++/CLI编程时老是尽可能轻描淡写，由于C++/CLI毕竟不是C++的标准语法，并且它必须和.NET搭配使用。使用C++/CLI编程，代码老是显得极其简单，可是C++/CLI不是. NET环境下最简易的编程语言，若是读者愿意在CLR编程投入更多的精力，那么笔者建议你不妨去尝试使用其余语言，如C#。在Visual C++图书中推荐C#，这彷佛有失厚道，可是程序员就应该这样，什么合适就用什么，语言是工具，咱们不要让偏心蜕变成不可变通的执拗。

本文出自：《 把脉VC++》