seekg()和seekp()操作的是字符还是字节？测试与文档矛盾解析

问题背景 #

《Programming: Principles and Practice》第393页对文件定位函数的示例代码注释称，seek()（实际应为seekg()/seekp()）的位置参数按字符计数（比如位置5对应第6个字符）。但实际测试中发现并非如此：

若确有需要，可使用定位功能选择文件中特定位置进行读写。基本而言，每个打开的读文件有一个“读位置”，每个打开的写文件有一个“写位置”：
[示意图]

fstream fs {name};          // open for input and output
if (!fs) error("can't open ", name);

fs.seek(5);                 // move reading position to the 5 (the 6th character)
char ch;
fs >> ch;                   // read and increment reading position
cout << "character[5] is " << ch << ' {' << int(ch) << "}\n";

fs.seekp(1);                // move writing position to 1
fs << 'y';                  // write and increment writing position 

用户创建了包含单个宽字符的wide.txt文件，运行以下测试代码：

#include "../std_lib_facilities.h"

int main() {
    fstream fs {"wide.txt"};
    fs.seekp(1);
    fs << 'y';
    fs.close();
    return 0;
}

运行后wide.txt变为�y�，说明'y'被写入了第2个字节位置，而非第2个字符位置。这与部分资料中“按字符计数”的描述产生矛盾。

核心结论 #

seekg()（读定位）和seekp()（写定位）的偏移参数本质是字节数，而非字符数，除非满足以下特殊场景：

• 使用窄字符流（默认的char类型流）；
• 文件采用的编码中每个字符恰好占用1字节（比如ASCII、ISO-8859-1等单字节编码）。

此时字节数与字符数相等，才会出现“按字符计数”的表象。

矛盾产生的原因 #

1. 书籍的简化教学表述：
   书中示例针对的是窄字符场景，作者为了降低初学者的理解门槛，直接将“字节偏移”简化描述为“字符位置”，忽略了多字节编码的复杂情况。

2. 部分资料的表述歧义：
   很多资料在讨论seekg()/seekp()时，默认假设用户使用的是单字节编码的窄字符流，因此采用了“按字符计数”的简化说法，没有明确说明多字节编码下的差异。

3. 宽字符流的编码特性：
   宽字符（如wchar_t）在文件中通常以多字节编码存储（比如UTF-16、UTF-32），单个宽字符占用2或4字节。此时seekp(1)定位的是第2个字节，而非第2个字符，写入单字节的'y'会破坏宽字符的编码结构，导致乱码。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user51462