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写入开始后追加到二进制文件

random-access ofstream binaryfiles file-io c++

Thomas Matthews · 技术社区 · 7 年前

我正在创建一个二进制记录文件,格式如下:

quantity-of-records  
record_1  
record_2  
...  
record_N

问题是 record_1 每次都会覆盖,而不是追加。

在BOF写作后在EOF写作

以下是我的简化代码:

#include <fstream>
#include <string>

struct Record
{
    unsigned int    id;
    std::string     text;
};


int main()
{
    static const Record     table[] =
    {
        {
            1, "Apple"
        },
        {
            2, "Salt"
        },
        {
            3, "Margarine"
        },
        {
            4, "Carrot"
        },
        {
            5, "Plum"
        }
    };

    static const size_t records_in_table =
        sizeof(table) / sizeof(table[0]);

    static const char   table_filename[] = "record_file.bin";

    size_t i;
    size_t record_quantity = 1u;
    for (i = 0u; i < records_in_table; ++i)
    {
        std::ofstream   table_file(table_filename,
                                   std::ios::binary);
        table_file.seekp(0, std::ios::beg);
        table_file.write(reinterpret_cast<char *>(&record_quantity),
                         sizeof(record_quantity));
        table_file.flush();

        table_file.seekp(0, std::ios::end);
        table_file.write(reinterpret_cast<char const *>(&table[i].id),
                         sizeof(Record::id));
        const size_t length(table[i].text.length());
        table_file.write(reinterpret_cast<char const *>(&length),
                         sizeof(length));
        table_file.write(table[i].text.c_str(),
                         length);
        table_file.close();
        ++record_quantity;
    }
    return 0;
}

以下是二进制文件的内容:

$ od -Ax -x record_file.bin
000000 0005 0000 0000 0000 0005 0000 0004 0000
000010 0000 0000 6c50 6d75
000018

数字以Little Endian格式书写, ~~32位(4字节)~~ 64位(8字节)。文本“Plum”的ASCII编码为:0x50、0x6C、0x75、0x6D

这是第一次迭代后的二进制文件:

$ od -Ax -x record_file.bin
000000 0001 0000 0000 0000 0001 0000 0005 0000
000010 0000 0000 7041 6c70 0065
000019

环境/工具:

编译器:Visual Studio 2017,G++(GCC)7.4.0(Cygwin)
操作系统:Windows 7

使用模式打开 `app`

另一种方法是在中打开文件 ios::app 模式,写入新记录,然后更新记录数量:

size_t  i;
size_t  record_quantity = 1u;
bool    first_write(true);
for (i = 0u; i < records_in_table; ++i)
{
    std::ofstream   table_file(table_filename,
                               std::ios::binary | std::ios::app);
    if (first_write)
    {
        first_write = false;
        table_file.write(reinterpret_cast<char *>(&record_quantity),
                         sizeof(record_quantity));
        table_file.flush();
        table_file.write(reinterpret_cast<char const *>(&table[i].id),
                         sizeof(Record::id));
        const size_t length(table[i].text.length());
        table_file.write(reinterpret_cast<char const *>(&length),
                         sizeof(length));
        table_file.write(table[i].text.c_str(),
                         length);
    }
    else
    {
        table_file.write(reinterpret_cast<char const *>(&table[i].id),
                         sizeof(Record::id));
        const size_t length(table[i].text.length());
        table_file.write(reinterpret_cast<char const *>(&length),
                         sizeof(length));
        table_file.write(table[i].text.c_str(),
                         length);
        table_file.flush();
        table_file.seekp(0, std::ios::beg);
        table_file.write(reinterpret_cast<char *>(&record_quantity),
                         sizeof(record_quantity));
    }
    table_file.close();
    ++record_quantity;
}

但是,在替代实现中,记录的数量或文件中的第一个整数不会更新。
以下是二进制文件的内容:

$ od -Ax -x record_file.bin
000000 0001 0000 0000 0000 0001 0000 0005 0000
000010 0000 0000 7041 6c70 0165 0000 0000 0000
000020 0100 0000 0500 0000 0000 0000 4100 7070
000030 656c 0002 0000 0004 0000 0000 0000 6153
000040 746c 0002 0000 0000 0000 0003 0000 0009
000050 0000 0000 0000 614d 6772 7261 6e69 0365
000060 0000 0000 0000 0400 0000 0600 0000 0000
000070 0000 4300 7261 6f72 0474 0000 0000 0000
000080 0500 0000 0400 0000 0000 0000 5000 756c
000090 056d 0000 0000 0000 0000
000099

问题:如何将记录附加到文件末尾并更新第一个整数(在文件开头)?

2 回复 | 直到 7 年前

Thomas Matthews 7 年前

根本原因

根本原因或问题是打开文件的模式。我的实验表明,只有在使用 std::ios_base::app . 然而,大多数文档都暗示 全部的 写入操作将附加到文件。寻找一个位置,然后写入仍将在EOF写入数据。

为了在文件开头写入,而不进行截断 ofstream 必须用打开 std::ios_base::in 和 std::ios_base::out 属性。

已更正的程序

我修改了我的程序,使记录在16字节边界上排列,未使用的字节用0xFF填充(这使十六进制转储更容易读取)。所有整数数据均为32位;文本长度可变。

首先写入记录数据,以附加到文件中。使用两个不同的变量打开文件两次,每种模式打开一次。

#include <fstream>
#include <string>

struct Table_Quantity_Record
{
    unsigned int    quantity;
    uint8_t         padding[12];
};

struct Record
{
    unsigned int    id;
    std::string     text;
};


int main()
{
    static const Record     table[] =
    {
        { 0x11111111, "Apple"},
        { 0x22222222, "Salt"},
        { 0x33333333, "Butter"},
        { 0x44444444, "Carrot"},
        { 0x55555555, "Plum"},
    };

    static const size_t records_in_table =
        sizeof(table) / sizeof(table[0]);

    static const char   table_filename[] = "record_file.bin";

    std::remove(&table_filename[0]);

    size_t  i;
    Table_Quantity_Record   quantity_record;
    quantity_record.quantity = 1;
    std::fill(&quantity_record.padding[0],
              &quantity_record.padding[12],
              0xffu);
    static const uint8_t    padding_bytes[16] = {0xFFu};
    for (i = 0; i < records_in_table; ++i)
    {
        // Open the file in append mode, and append the new data record.
        std::ofstream   data_file(&table_filename[0],
                                  std::ios_base::binary | std::ios_base::app | std::ios_base::ate);
        if (data_file)
        {
            data_file.write((char *) &table[i].id, sizeof(Record::id));
            const unsigned int length = table[i].text.length();
            data_file.write((char *) &length, sizeof(length));
            data_file.write(table[i].text.c_str(), length);
            data_file.flush();
            const unsigned int padding_qty =
                16 - sizeof(Record::id) - sizeof(length) - length;
            static const uint8_t pad_byte = 0xFFU;
            for (size_t j = 0; j < padding_qty; ++j)
            {
                data_file.write((char *) &pad_byte, sizeof(pad_byte));
            }
            data_file.flush();
            data_file.close();
        }

        // Open the data file with "in" attribute to write the record quantity
        // at the beginning of the file.
        std::ofstream   table_file(&table_filename[0],
                                   std::ios_base::binary | std::ios_base::in);
        table_file.write((char *) &quantity_record, sizeof(quantity_record));
        table_file.flush();
        table_file.close();
        ++quantity_record.quantity;
    }
    return 0;
}

二进制文件的内容

$ od -Ax -x record_file.bin
000000 0005 0000 ffff ffff ffff ffff ffff ffff
000010 2222 2222 0004 0000 6153 746c ffff ffff
000020 3333 3333 0006 0000 7542 7474 7265 ffff
000030 4444 4444 0006 0000 6143 7272 746f ffff
000040 5555 5555 0004 0000 6c50 6d75 ffff ffff
000050

注意:自问题中的程序以来,记录ID值已更改,以便于查找记录。

1201ProgramAlarm 7 年前

问题在于你 open 您的文件流 table_file . 由于您只是为了输出而打开它,因此无论是否使用 ios:trunc 打开模式。

为了添加到现有内容,您需要包括 ios:::read 作为通话的一部分:

std::ofstream table_file(table_filename, std::ios::binary | std::ios::in);