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C++文件指针移动指南：深入理解seekg()和seekp()
07/15
一、文件指针的本质
当我们打开文件时，C++会创建文件流对象（如ifstream/ofstream），并自动生成两个隐藏的指针：
- 读指针（get pointer）：控制读取位置，对应seekg()
- 写指针（put pointer）：控制写入位置，对应seekp()
这两个指针就像书签一样，标记着当前操作位置。默认情况下，打开文件时两者都位于文件起始处（ios::beg），但随着读写操作会自动向后移动。
二、seekg()函数详解
基本语法
cpp
istream& seekg(streampos pos);
istream& seekg(streamoff offset, ios_base::seekdir dir);
参数解析
单参数版本：直接定位到绝对位置
cpp file.seekg(100); // 跳转到第100字节处双参数版本：相对定位
cpp file.seekg(20, ios::cur); // 从当前位置向前移动20字节 file.seekg(-15, ios::end); // 定位到文件末尾前15字节
基准位置（seekdir）
| 标志 | 含义 |
|------------|--------------------------|
| ios::beg | 文件开头（默认） |
| ios::cur | 当前位置 |
| ios::end | 文件末尾 |
实用技巧：获取文件大小
cpp
file.seekg(0, ios::end);
streampos size = file.tellg();
三、seekp()函数实战
写指针的操作与读指针类似，但针对输出流：
cpp
ofstream out("data.bin", ios::binary);
out.seekp(1024); // 定位到1KB位置写入
out.write(buffer, sizeof(buffer));
典型场景：修改文件中间部分
cpp
fstream file("data.txt", ios::in | ios::out);
file.seekp(50);
file << "NEW DATA"; // 覆盖原位置内容
四、关键注意事项
模式匹配：
- 只读文件（ifstream）无法使用seekp()
- 只写文件（ofstream）无法使用seekg()
边界检查：cpp
// 危险操作！可能超出文件范围
file.seekg(-100, ios::beg);// 安全做法
if(file.tellg() >= 100)
file.seekg(-100, ios::cur);二进制模式：
- 文本模式下，Windows系统会转换换行符（\r\n → \n），导致定位不准
- 随机访问必须使用
ios::binary模式
状态验证：
cpp file.seekg(offset); if(!file) { cerr << "Seek failed!"; }
五、高级应用案例
1. 数据库式记录存取
cpp
struct Record {
int id;
char name[50];
};
// 修改第5条记录
fstream db("records.dat", ios::binary | ios::in | ios::out);
db.seekp(4 * sizeof(Record)); // 跳过前4条
Record r = {5, "Alice"};
db.write(reinterpret_cast<char*>(&r), sizeof(r));
2. 文件分块处理
cpp
const sizet BLOCKSIZE = 4096;
char buffer[BLOCK_SIZE];
ifstream bigFile("large.bin", ios::binary);
for(int i=0; !bigFile.eof(); ++i) {
bigFile.seekg(i * BLOCKSIZE);
bigFile.read(buffer, BLOCKSIZE);
// 处理当前块...
}
六、性能优化建议
- 批量操作：减少指针跳转次数
- 缓存策略：对于频繁访问区域，可加载到内存
- 预分配空间：对于大文件，提前设置文件尺寸
cpp ofstream out("prealloc.dat", ios::binary); out.seekp(1024*1024 - 1); // 定位到1MB位置 out.put('\0'); // 实际分配磁盘空间
掌握文件指针的精确定位，将使你的文件处理能力产生质的飞跃。建议在项目中多实践这些技巧，特别是处理日志分析、多媒体编辑等场景时，随机访问技术能显著提升效率。
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