C++文件流定位：seekg与seekp用法详解

在C++标准库中，std::ifstream、std::ofstream和std::fstream提供了对文件的随机访问能力。其中，seekg()（get position）用于设置输入流读取位置，seekp()（put position）用于设置输出流写入位置。二者均基于流缓冲区的内部指针，配合tellg()和tellp()可实现精准的文件定位操作，是实现日志回溯、二进制数据解析、断点续传等场景的关键基础。

基本语法与参数说明

两个函数均接受两个参数：

• off_type offset：偏移量（正数向后，负数向前）
• ios_base::seekdir way：基准位置，取值为
  ios_base::beg（文件开头）、
  ios_base::cur（当前位置）、
  ios_base::end（文件末尾）

注意：seekg()适用于输入流（或双向流的读端），seekp()适用于输出流（或双向流的写端）；若流未正确打开或定位超出合法范围，操作将失败，可通过fail()检查状态。

实际应用示例

以下代码演示如何读取文本文件倒数10个字符，并在末尾追加一行：

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

int main() {
    std::fstream file("data.txt", std::ios::in | std::ios::out | std::ios::binary);
    if (!file.is_open()) {
        std::cerr << "无法打开文件\n";
        return 1;
    }

    // 定位到倒数第10个字节（以文件末尾为基准）
    file.seekg(-10, std::ios_base::end);
    if (file.fail()) {
        std::cout << "定位失败：文件可能不足10字节\n";
        file.clear(); // 清除错误标志以便后续操作
        file.seekg(0, std::ios_base::beg); // 回到开头
    }

    // 读取剩余内容（最多10字节）
    std::string tail(10, '\0');
    file.read(&tail[0], 10);
    tail.erase(file.gcount()); // 移除未读取部分
    std::cout << "末尾内容: \"" << tail << "\"\n";

    // 移动到文件末尾，准备追加
    file.seekp(0, std::ios_base::end);
    file << "\n[追加行：更新于今日]\n";

    file.close();
    return 0;
}

使用注意事项

• 二进制模式下定位单位为字节，文本模式下因换行符转换可能导致偏移不精确，强烈建议对定位操作统一使用std::ios::binary；
• seekg()/seekp()对只读/只写流分别有限制：seekg()不可用于纯ofstream，seekp()不可用于纯ifstream；
• 定位后若需切换读写方向（如先写后读），必须调用clear()并执行一次I/O操作（如file.peek()）以刷新缓冲区，否则行为未定义；
• 大型文件中频繁定位可能影响性能，应结合tellg()/tellp()缓存位置，避免重复计算。

总结与建议

seekg与seekp是C++文件随机访问的核心工具，掌握其与tellg/tellp的协同使用，能显著提升文件处理的灵活性与效率。实际开发中，应始终校验流状态、优先启用二进制模式，并在读写切换时主动清理流状态。对于复杂结构化文件（如自定义格式日志或序列化数据），可封装定位逻辑为工具函数，提升代码复用性与可维护性。