ate模式下seekp()后tellp()返回-1问题排查及代码修正

最近在测试C++文件流的seekp()和tellp()函数时，碰到个让人困惑的问题：用ios::ate模式打开文件后，执行f2.seekp(10)再调用tellp()，返回值居然是-1。而且这个结果在Visual Studio和TDM GCC 4.9.2 64位编译器里完全一致，一开始我还以为是ate模式下seekp()有什么特殊限制，折腾了半天才发现是自己代码里的低级错误。

初始错误代码 #

/** 以ate模式打开，ios::in用于确保文件不被销毁 */
ofstream f2("h2.txt", ios::ate | ios::out | ios::in);
if (!f2) //0表示错误，也可使用f1.fail()
{
    // 打开失败
    cerr << "cannot open the file\n";
    exit(-1);
}
ios::pos_type currentPos = f2.tellp();
cout << "Initial Write Pointer Position = " << currentPos << endl;
// 写入数据，应写入文件末尾
f2 << 20;
currentPos = f2.tellp();
cout << "Write Pointer Position after write = " << currentPos << endl;
// 定位到指定位置，文件指针应相应改变
f2.seekp(10);
currentPos = f1.tellp(); // 此处存在错误，引用未定义的f1
cout << "Write Pointer Position after seek = " << currentPos << endl;
// 写入数据
f2 << "ABC";
currentPos = f2.tellp();
cout << "Final Write Pointer seek and write = " << currentPos << endl;
f2.close();

问题根源其实非常简单：调用tellp()时错误引用了未定义的f1，而非实际打开的文件流f2。f1从未被初始化过，调用它的成员函数自然会返回无效值-1，这跟seekp()本身的功能、ios::ate模式都没关系，纯粹是笔误导致的假异常。

修正后的完整代码 #

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;

int main() {
    string file_name;
    int currentPos;
    cout << "Enter the file name: ";
    getline(cin, file_name);
    fstream f2(file_name, ios::ate | ios::out | ios::in);
    if (!f2) // 0表示错误，也可使用f2.fail()
    {
        // 打开失败
        cerr << "cannot open the file\n";
    }
    else {
        currentPos = f2.tellp();
        cout << "Initial Write Pointer Position = " << currentPos << endl;
        // 写入数据，应写入文件末尾
        f2 << 20;
        currentPos = f2.tellp();
        cout << "Write Pointer Position after write = " << currentPos << endl;
        // 定位到指定位置，文件指针应相应改变
        f2.seekp(10);
        currentPos = f2.tellp();
        cout << "Write Pointer Position after seek = " << currentPos << endl;
        // 写入数据
        f2 << "ABC";
        currentPos = f2.tellp();
        cout << "Final Write Pointer seek and write = " << currentPos << endl;
        f2.close();
    }
    return 0;
}

修正的关键点：

• 将错误的f1.tellp()改为f2.tellp()，引用正确的文件流对象
• 把错误提示里的f1.fail()修正为f2.fail()，保持代码一致性
• 改用fstream替代ofstream（虽然ofstream加ios::in也能运行，但fstream更贴合读写两用的场景）
• 增加了必要的头文件，同时支持用户输入文件名，让代码更通用

修正后再次运行，seekp(10)可以正常将写指针定位到第10个位置，tellp()也会返回预期的正确数值——这说明ios::ate模式下seekp()的功能完全正常，之前的异常只是代码笔误造成的乌龙。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Rajesh