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C# 二进制文件处理

介绍​

在 C# 中，二进制文件是一种以二进制格式存储数据的文件类型。与文本文件不同，二进制文件直接存储数据的原始字节，而不是字符编码。这使得二进制文件非常适合存储复杂的数据结构，如图像、音频、视频或自定义数据格式。

在本教程中，我们将学习如何使用 C# 处理二进制文件，包括如何读取和写入二进制数据，以及如何在实际应用中使用这些技术。

二进制文件的基本概念​

二进制文件由一系列字节组成，每个字节可以表示一个 8 位的二进制数。C# 提供了 System.IO 命名空间中的类来方便地处理二进制文件，其中最常用的是 BinaryReader 和 BinaryWriter。

  • BinaryReader: 用于从二进制文件中读取数据。
  • BinaryWriter: 用于将数据写入二进制文件。

读取二进制文件​

要读取二进制文件，首先需要创建一个 FileStream 对象来打开文件，然后使用 BinaryReader 读取数据。

以下是一个简单的示例，展示如何读取二进制文件中的整数和字符串：

csharp
using System;
using System.IO;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string filePath = "data.bin";

        using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open))
        using (BinaryReader reader = new BinaryReader(fs))
        {
            int intValue = reader.ReadInt32();
            string stringValue = reader.ReadString();

            Console.WriteLine($"读取的整数: {intValue}");
            Console.WriteLine($"读取的字符串: {stringValue}");
        }
    }
}

输入和输出​

假设 data.bin 文件包含以下数据（以二进制格式存储）：

  • 一个 32 位整数：12345
  • 一个字符串："Hello, World!"

运行上述代码后，输出将是：

读取的整数: 12345
读取的字符串: Hello, World!

写入二进制文件​

要写入二进制文件，可以使用 BinaryWriter 类。以下示例展示了如何将整数和字符串写入二进制文件：

csharp
using System;
using System.IO;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string filePath = "output.bin";

        using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Create))
        using (BinaryWriter writer = new BinaryWriter(fs))
        {
            writer.Write(12345);
            writer.Write("Hello, World!");
        }
    }
}

输入和输出​

运行上述代码后，output.bin 文件将包含以下数据（以二进制格式存储）：

  • 一个 32 位整数：12345
  • 一个字符串："Hello, World!"

实际应用场景​

案例：保存和加载游戏进度​

假设你正在开发一个简单的游戏，并希望将玩家的进度保存到二进制文件中。以下是一个示例，展示如何保存和加载玩家的分数和名称：

csharp
using System;
using System.IO;

class Game
{
    public int Score { get; set; }
    public string PlayerName { get; set; }

    public void SaveProgress(string filePath)
    {
        using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Create))
        using (BinaryWriter writer = new BinaryWriter(fs))
        {
            writer.Write(Score);
            writer.Write(PlayerName);
        }
    }

    public void LoadProgress(string filePath)
    {
        using (FileStream fs = new FileStream(filePath, FileMode.Open))
        using (BinaryReader reader = new BinaryReader(fs))
        {
            Score = reader.ReadInt32();
            PlayerName = reader.ReadString();
        }
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        Game game = new Game { Score = 1000, PlayerName = "Player1" };
        game.SaveProgress("game_save.bin");

        Game loadedGame = new Game();
        loadedGame.LoadProgress("game_save.bin");

        Console.WriteLine($"加载的分数: {loadedGame.Score}");
        Console.WriteLine($"加载的玩家名称: {loadedGame.PlayerName}");
    }
}

输入和输出​

运行上述代码后，game_save.bin 文件将包含玩家的分数和名称。加载后，输出将是：

加载的分数: 1000
加载的玩家名称: Player1

总结​

在本教程中，我们学习了如何在 C# 中处理二进制文件。我们探讨了如何使用 BinaryReader 和 BinaryWriter 来读取和写入二进制数据，并通过实际案例展示了如何在实际应用中使用这些技术。

提示

提示: 在处理二进制文件时，务必确保文件路径正确，并且在读取或写入完成后关闭文件流，以避免资源泄漏。

附加资源与练习​

  • 练习 1: 尝试创建一个包含多个不同类型数据（如整数、浮点数、字符串）的二进制文件，并编写代码读取这些数据。
  • 练习 2: 修改游戏进度保存案例，使其能够保存和加载多个玩家的进度。

通过实践这些练习，你将更深入地理解 C# 中的二进制文件处理技术。