C++ 怎么读取二进制数据 C++ read与write函数操作文件流【IO】

用 std::ifstream 读二进制文件必须指定 std::ios::binary 模式，否则 Windows 会误转 \r\n；需检查 is_open()、用 gcount() 获取实际读取字节数、强制转 char*、注意结构体 POD 性与内存对齐、结合 eof()/fail() 判断状态、优先用 std::vector 管理缓冲区。

用 std::ifstream 以二进制模式读取文件，必须加 std::ios::binary

不加这个标志，Windows 下会把 \r\n 自动转成 \n，导致读出的字节数变少、内容错位。Linux 虽然影响小，但跨平台代码必须统一处理。

常见错误是只写 std::ifstream f("data.bin")，没指定模式——这默认是文本模式，对二进制数据完全不可靠。

• std::ifstream f("data.bin", std::ios::binary | std::ios::in) 是安全写法
• 读之前建议先检查文件是否打开成功：if (!f.is_open()) { /* error */ }
• 用 f.gcount() 获取上一次 read() 真实读取的字节数，不能只信 read() 的返回值（它返回的是流对象本身）

read() 和 write() 的参数必须是 char* 类型指针

C++ 文件流的 read() 和 write() 不接受任意类型指针，哪怕你传 int* 或 struct MyData*，也得强制转成 char*，否则编译失败。

例如想读一个 float：

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float x;
fin.read(reinterpret_cast(&x), sizeof(x));

注意两点：

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• 必须用 reinterpret_cast，C 风格的 (char*)&x 虽能过，但不推荐
• sizeof(x) 必须准确，不能写成 sizeof(float) 如果 x 是 const float& 等可能退化的情况
• 结构体直接读写前，要确认它没有虚函数、没有非 POD 成员，且最好用 #pragma pack(1) 避免对齐填充干扰

读完记得检查 eof() 和 fail()，别只靠 gcount()

比如读固定大小块时，最后一块可能不足预期长度，gcount() 返回实际字节数，但流状态可能已经是 eofbit；而如果磁盘满或权限出问题，failbit 会被置位，gcount() 却可能还是非零。

典型误判写法：while (fin.read(buf, 1024)) { ... } —— 这个循环条件其实永远为真（read() 返回引用），根本不会退出。

• 正确做法是：每次 read() 后立刻检查 if (fin.gcount() == 0) break;
• 完整健壮判断：if (fin.fail() && !fin.eof()) { /* I/O error */ }
• 读到末尾但没出错时，eof() 为 true，fail() 为 false，gcount() 可能小于请求长度

用 std::vector 管理缓冲区比裸 new char[] 更安全

手动 new[] 分配缓冲区容易忘 delete[]，尤其在异常路径下；而且尺寸计算稍错就可能越界写入。

std::vector 自动管理内存，还能直接取 .data() 给 read() 用：

std::vector buf(4096);
fin.read(buf.data(), buf.size());

• 不需要 resize() 后再 data()，vector 构造时已分配连续内存
• 如果后续要 reinterpret 为其他类型（如 int32_t*），确保 buf.size() 是目标类型的整数倍，且起始地址满足对齐要求（alignof(int32_t)）
• 大文件一次性读入？小心内存爆掉——优先考虑分块读，或用 mmap（POSIX）/ CreateFileMapping（Windows）

二进制 I/O 最容易被忽略的其实是字节序和结构体内存布局，这两点不显式处理，换平台或换编译器就可能读出垃圾数据。