C++ fstream写入int读取string正常，底层是否存在类型转换？

问题描述 #

我正在学习C++的文件读写操作，遇到一个疑惑：将5个int类型整数写入ages.txt文件后，使用read_file()函数以string类型读取并输出到控制台，数字能被正确读取。这是否意味着底层存在类型转换？另外，将read_file()中的读取类型改为char时，控制台输出会将每个数字拆分为单个字符，输出内容如下：

File was opened
1
2
1
3
1
4
1
5
1
6

我的代码如下：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

void read_file()
{
    ifstream file ("ages.txt");

    vector<string> read_age;

    string input;
    while(file >> input)
    {
        read_age.push_back(input);
    }

    for(string age : read_age)
    {
    cout << age << endl;
    }
}

int main()
{
    ofstream file ("ages.txt");

    if(file.is_open())
    {
    cout << "File was opened" << endl;
    }

    vector<int> ages;
    ages.push_back(12);
    ages.push_back(13);
    ages.push_back(14);
    ages.push_back(15);
    ages.push_back(16);

    for(int age : ages)
    {
        file << age << endl;
    }

    read_file();

    return 0;
}

解答 #

1. string读取为何能正确显示？ #

你写入文件时用的是文本模式（默认打开方式），file << age会把int类型的数值转换成对应的ASCII字符序列写入文件。比如int的12会被转成字符'1'和'2'，再加上换行符。所以文件里存的不是二进制的int数据，而是纯文本字符。

当你用file >> input（input为string类型）读取时，>>运算符会按空白符（空格、换行、制表符等）分割文本，把连续的非空白字符作为一个完整的string读取。文件中每一行的"12"、"13"等都是连续的非空白字符，因此会被完整读取成对应的string。这不是什么“底层类型转换”，只是读取了文件里的文本字符，刚好和你写入的数字文本一致。

2. char读取为何拆分单个字符？ #

当读取类型改为char时，file >> input（input为char类型）会逐个读取文件中的非空白字符（自动跳过换行、空格等空白符）。你的文件内容实际是：

12\n13\n14\n15\n16\n

（\n代表换行符）

跳过所有换行符后，读取顺序就是'1'、'2'、'1'、'3'、'1'、'4'、'1'、'5'、'1'、'6'，所以控制台会逐个输出这些字符，就出现了你看到的结果。

额外说明 #

如果想直接写入int的二进制数据（而非文本），需要在打开文件时指定ios::binary模式，并用write方法写入：

ofstream file("ages.txt", ios::binary);
file.write(reinterpret_cast<const char*>(&age), sizeof(int));

这种情况下，用string或char读取会得到乱码，因为读取的是二进制原始数据，不是可读的文本字符。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jakarta_tea