Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

Произвольный доступ для чтения и записи напрямую зависит от системы. Чтобы выяснить способ применения этой возможности, следует обратиться к документации на систему.

Хотя функции seek()и tell()определены для всех потоковых классов, возможные для них действия определяются видом объекта, с которым связан поток. В большинстве систем поток, с которым связан потоковый объект cin, cout, cerrили clog, не обеспечивает возможности произвольного доступа — в конце концов, как можно перейти на десять позиций обратно, если запись осуществляется непосредственно в объект cout? Применить функции seek()и tell(), конечно, можно, но во время выполнения это приведет к ошибке и переходу потока в недопустимое состояние.

Поскольку классы istreamи ostreamобычно не обеспечивают произвольного доступа, в остальной части этого раздела речь идет только о классах fstreamи sstream.

Для обеспечения произвольного доступа типы ввода-вывода обладают маркером (marker), который указывает позицию следующей операции чтения или записи. Они обладают также двумя функциями: одна устанавливает (seek) маркер в новую позицию, а вторая сообщает (tell) текущую позицию маркера. Фактически в библиотеке определены две пары функций установки и сообщения, которые описаны в табл. 17.21. Одна пара функций используется потоками ввода, а вторая — потоками вывода. Версии для ввода и вывода различаются суффиксом. Суффикс g(getting) означает получение данных (чтение), а суффикс p(putting) — помещение данных (запись).

Таблица 17.21. Функции установки и сообщения

Вполне логично, что для класса istream, а также производных от него классов ifstreamи istringstream(см. раздел 8.1) можно использовать только версии g, а для классов ostreamи классов ofstreamи ostringstream, производных от него, можно использовать только версии p. Классы iostream, fstreamи stringstreamспособны читать и записывать данные в поток, поэтому для них можно использовать обе версии, gи p.

Тот факт, что библиотека различает версии функций seek()и tell()для чтения и записи, может ввести в заблуждение. Хотя библиотека и различает эти функции, в файле существует только один маркер, т.е. нет разных маркеров для чтения и записи.

Когда речь идет о потоке только ввода или вывода, различие не столь очевидно. В таких потоках можно использовать версии только gили p. Если попытаться вызвать функцию tellp()для объекта класса ifstream, компилятор сообщит об ошибке. Аналогично он поступит при попытке вызвать функцию seekg()для объекта класса ostringstream.

Типы fstreamи stringstreamдопускают чтение и запись в тот же поток. У них есть один буфер для хранения подлежащих чтению и записи данных, а также один маркер, обозначающий текущую позицию в буфере. Библиотечные функции версий gи pиспользуют тот же маркер позиции.

Поскольку существует только один маркер, для переустановки маркера при каждом переключении между чтением и записью следует применять функцию seek().

Имеются две версии функции установки позиции: одна обеспечивает переход к указанной позиции в файле, а другая осуществляет смещение от текущей позиции.

// установка маркера в заданную позицию

seekg(new_position); // установить маркер чтения в позицию pos_type

seekp(new_position); // установить маркер записи в позицию pos_type

// смещение позиции на указанную дистанцию от текущей

seekg(offset, from); // установить дистанцию смещения маркера чтения

seekp(offset, from); // от from; offset имеет тип off_type

Возможные значения параметра fromперечислены в табл. 17.21.

Аргументы new_positionи offsetэтих функций имеют машинно-зависимые типы pos_typeи off_typeсоответственно. Они определены в классах istreamи ostream. Тип pos_typeпредставляет позицию файла, а тип off_type— смещение от этой позиции. Значение типа off_typeможет быть положительным или отрицательным, что соответствует смещению вперед или назад.

Функции tellg()и tellp()возвращают значение типа pos_type, обозначающее текущую позицию в потоке. Эти функции обычно используются для того, чтобы запомнить позицию и впоследствии вернуться к ней:

// запомнить текущую позицию записи в переменную mark

ostringstream writeStr; // поток вывода в строку

ostringstream::pos_type mark = writeStr.tellp();

// ...

if (cancelEntry)

// возврат к отмеченной позиции

writeStr.seekp(mark);

Рассмотрим пример программы, которая читает файл и записывает в его конец новую строку, содержащую относительную позицию начала каждой строки. Предположим, например, что работать придется со следующим файлом.

Abcd

efg

hi

j

Модифицированный программой файл должен выглядеть следующим образом.

Abcd

efg

hi

j

5 9 12 14

Обратите внимание: программа не записывает смещение для первой строки, она всегда начинается с позиции 0. Обратите также внимание на то, что смещения должны также учитывать невидимый символ новой строки, завершающий каждую строку. И наконец, последнее число в выводе — смещение для строки, с которой начинается вывод. При включении этого смещения в вывод можно отличить свой вывод от первоначального содержимого файла. Можно прочитать последнее число в полученном файле и установить смещение так, чтобы получить позицию начала вывода.