为何二进制模式写入含\r\n的文件，文本模式读取后仅保留\n？

问题场景 #

在Windows环境（g++、clang、msvc）下测试以下代码：

std::ofstream out_file("1.txt", std::ios::binary);
out_file.write("0\r1\r\n2", 6);
out_file.close();
std::ifstream in_file("1.txt");
std::string   txt{ std::istreambuf_iterator<char>(in_file),
                   std::istreambuf_iterator<char>() };

std::cout << "txt.size() = " << txt.size() <<  '\n';
for (int i = 0; i < txt.size(); ++i)
{
    std::cout << "i = " << i << " char code = " << int(txt[i]) << '\n';
}

运行后发现原本写入的\r\n在文本模式读取时变成了\n，同时补充实验发现：

• 仅使用std::ios::binary（二进制模式）写入时，\n不会被转换；
• 不使用std::ios::binary（文本模式）写入时，\n会被转成\r\n；
• 文本模式读取时，文件中的\r\n会被转成\n。

原因解释 #

这是Windows系统和C++标准库针对文本文件换行处理的约定，核心是为了屏蔽不同操作系统的换行差异：

• Windows系统的文本文件换行约定：用\r\n（回车+换行，简称CRLF）表示换行；而C++标准中，代码层面统一用\n（换行，简称LF）表示换行。
• 文本模式的自动转换逻辑：
  • 写入时：标准库会把代码里的\n自动转换成Windows系统的\r\n，确保生成的文本文件符合Windows的读取规范；
  • 读取时：标准库会把文件里的\r\n自动转换成代码层面的\n，让你在代码里不用区分系统，统一用\n处理换行。
• 二进制模式的无转换逻辑：二进制模式下，标准库完全不做任何字节转换，写入的字节原封不动存在文件中，读取时也原样返回，适合处理图片、视频这类不需要换行转换的二进制数据。

你的实验结果正好对应这个逻辑：

1. 二进制写入时，你写的\r\n原封不动存在文件里；
2. 文本模式读取时，标准库识别到文件里的\r\n，自动转换成\n返回给代码，所以最终字符串里只剩\n。

这种设计的本质是让C++代码在不同操作系统下处理文本文件时，不用手动适配换行符，实现跨平台的一致性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Pavel