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C# 文件流

介绍​

在 C# 中，文件流（FileStream）是处理文件输入输出（I/O）操作的核心类之一。文件流允许你以字节为单位读取或写入文件，适用于处理大文件或需要精细控制文件操作的场景。与简单的文件读写方法（如 File.ReadAllText 或 File.WriteAllText）不同，文件流提供了更底层的控制，允许你逐字节或逐块处理文件。

文件流的基本概念​

文件流是 System.IO 命名空间中的一个类，用于表示文件的字节流。通过文件流，你可以执行以下操作：

  • 读取文件的字节数据。
  • 写入字节数据到文件。
  • 定位文件中的特定位置。
  • 控制文件的访问模式（如只读、只写或读写）。

文件流的核心思想是将文件视为一个字节序列，你可以在这个序列中移动并操作数据。

创建文件流​

要使用文件流，首先需要创建一个 FileStream 对象。以下是创建文件流的基本语法：

csharp
using System.IO;

FileStream fs = new FileStream("example.txt", FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.ReadWrite);

参数解释​

  • 文件路径：指定要操作的文件路径。
  • FileMode：指定文件的打开模式。常见的模式包括：
    • FileMode.Open：打开现有文件。
    • FileMode.Create：创建新文件，如果文件已存在则覆盖。
    • FileMode.OpenOrCreate：如果文件存在则打开，否则创建新文件。
  • FileAccess：指定文件的访问权限。常见的权限包括：
    • FileAccess.Read：只读访问。
    • FileAccess.Write：只写访问。
    • FileAccess.ReadWrite：读写访问。

读取文件数据​

使用文件流读取文件数据时，通常需要定义一个字节数组来存储读取的数据。以下是一个读取文件内容的示例：

csharp
using System;
using System.IO;
using System.Text;

class Program
{
    static void Main()
    {
        using (FileStream fs = new FileStream("example.txt", FileMode.Open, FileAccess.Read))
        {
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int bytesRead = fs.Read(buffer, 0, buffer.Length);
            string content = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, bytesRead);
            Console.WriteLine(content);
        }
    }
}

代码解释​

  1. 使用 FileStream 打开文件。
  2. 定义一个字节数组 buffer 来存储读取的数据。
  3. 使用 Read 方法从文件流中读取数据到 buffer 中。
  4. 将字节数组转换为字符串并输出。

写入文件数据​

写入文件数据与读取类似，只是方向相反。以下是一个写入文件内容的示例：

csharp
using System;
using System.IO;
using System.Text;

class Program
{
    static void Main()
    {
        using (FileStream fs = new FileStream("example.txt", FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Write))
        {
            string content = "Hello, FileStream!";
            byte[] buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(content);
            fs.Write(buffer, 0, buffer.Length);
        }
    }
}

代码解释​

  1. 使用 FileStream 打开文件。
  2. 将字符串内容转换为字节数组。
  3. 使用 Write 方法将字节数组写入文件。

文件定位​

文件流允许你在文件中定位到特定位置。通过 Seek 方法，你可以移动文件指针到指定的位置。以下是一个示例：

csharp
using System;
using System.IO;

class Program
{
    static void Main()
    {
        using (FileStream fs = new FileStream("example.txt", FileMode.Open, FileAccess.ReadWrite))
        {
            fs.Seek(5, SeekOrigin.Begin); // 将文件指针移动到第 5 个字节
            byte[] buffer = new byte[10];
            int bytesRead = fs.Read(buffer, 0, buffer.Length);
            string content = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, bytesRead);
            Console.WriteLine(content);
        }
    }
}

代码解释​

  1. 使用 Seek 方法将文件指针移动到第 5 个字节。
  2. 从该位置开始读取数据。

实际应用场景​

1. 大文件处理​

文件流非常适合处理大文件，因为它允许你逐块读取或写入数据，而不需要一次性将整个文件加载到内存中。例如，处理日志文件或视频文件时，文件流是理想的选择。

2. 二进制文件操作​

文件流可以用于读取或写入二进制文件，如图片、音频或视频文件。以下是一个读取图片文件的示例：

csharp
using System;
using System.IO;

class Program
{
    static void Main()
    {
        using (FileStream fs = new FileStream("image.jpg", FileMode.Open, FileAccess.Read))
        {
            byte[] buffer = new byte[fs.Length];
            fs.Read(buffer, 0, buffer.Length);
            // 处理二进制数据
        }
    }
}

总结​

文件流是 C# 中处理文件 I/O 操作的重要工具。通过文件流，你可以以字节为单位读取或写入文件，并灵活控制文件的操作。本文介绍了文件流的基本概念、创建方法、读写操作以及实际应用场景。希望这些内容能帮助你更好地理解和使用文件流。

附加资源与练习​

提示

如果你对文件流的使用有任何疑问，欢迎在评论区留言，我们会尽快为你解答！