C# 文件操作

文章笔记来源：https://www.bilibili.com/video/BV1Zf4y117fs/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=5b692e5de6bc40107b035f9a6cea705a

IO基础概念#

IO操作：文件/文件夹操作与读写。
文件夹：用来管理计算机文件的，每一个文件夹对应一块磁盘空间。它提供了指向对应空间的地址，它没有扩展名，也就不像文件的格式用扩展名来标识。
文件：一个具有符号的一组相关联元素的有序序列。文件可以包含范围非常广泛的内容。系统和用户都可以将具有一定独立功能的程序模块、一组数据或一组文字命名为一个文件，它具有永久存储。
流是一个字节序列，可用于对后备存储进行读取和写入操作，后备存储可以是多个存储媒介之一（例如，磁盘或内存)。

Stream 支持读取和写入字节。所有表示流的类都继承自Stream类。
流涉及三个基本操作：
（1）读取– 将数据从流传输到数据结构(如字节数组)中。
（2）写入– 将数据从数据源传输到流。
（3）查找– 对流中的当前位置进行查询和修改。
image.png

Path类#

Path类：对包含文件/目录的路径信息的 System.String实例执行操作。

string path = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\1.txt";
// 改变后缀名
string newPath = Path.ChangeExtension(path, "doc");
 
// 路径拼接
string path1 = @"E:\Biao\MyProjects";
string path2 = @"IOTest\1.txt";
string combinePath = Path.Combine(path1, path2);//path1 + path2;
 
// 获取扩展名
string ext = Path.GetExtension(combinePath);
 
// 获取文件名（带扩展名）
string fileName = Path.GetFileName(combinePath);
// 获取文件名（不带扩展名）
string fileNameNoExtention = Path.GetFileNameWithoutExtension(combinePath);
 
// 获取完整路径
string fullPath = Path.GetFullPath(combinePath);
 
// 是否有扩展名
bool isHasExtension = Path.HasExtension(combinePath);

目录操作 Directory/DirectoryInfo#

Directory：用于通过目录和子目录进行创建、移动、删除、枚举的静态方法。
Directorylnfo： 用于创建、移动、删除、枚举目录和子目录的实例方法。

Directory 操作#

string path = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\mu_1";
string path2 = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\mu_2";
 
//创建目录、判断目录是否存在
if (!Directory.Exists(path)) {
    Directory.CreateDirectory(path);
}
 
// 删除目录 第二个参数为true的话：可以删除path的子目录；如果为false的话，path必须为空目录才能删除，否则会抛异常
Directory.Delete(path, true);
 
// 移动目录（包括子目录）注意要目标目录要加 目录/文件名
Directory.Move(path, path2 + @"\mu_1");
 
// 获取子目录、文件
string[] sonDirectories = Directory.GetDirectories(path);
string[] sonFiles = Directory.GetFiles(path);

DirectoryInfo 操作#

/// <summary>
/// 递归遍历 某个目录下的所有子目录和文件
/// </summary>
/// <param name="path"></param>
/// <param name="result"></param>
private void GetAllDirectoriesAndFiles(string path, List<string> result) {
    // 创建实例对象
    DirectoryInfo directoryInfo = new DirectoryInfo(path);
    // 获取对象的所有目录和文件
    DirectoryInfo[] directories = directoryInfo.GetDirectories();
    FileInfo[] files = directoryInfo.GetFiles();
    // 把所有文件添加到result这个链表中
    result.AddRange(files.Select(f => f.FullName));
    // 依次遍历子目录
    foreach(DirectoryInfo directory in directories) {
        // 将该子目录添加到result这个链表中
        result.Add(directory.FullName);
        // 让子目录递归调用此方法（递归重复）
        GetAllDirectoriesAndFiles(directory.FullName, result);
    }
}

文件操作 File/FileInfo#

File：提供用于创建、复制、删除、移动和打开文件的静态方法，并协助创建FileStream对象。
FileInfo：提供用于创建、复制、删除、移动和打开文件的实例方法，并协助创建FileStream对象。
FileMode 打开文件的方式 Create CreateNew Append Open OpenOrCreate
FileAccess 文件访问权限 Read Write ReadWrite

FileMode 创建、删除、复制、移动、追加文本#

string path = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\1.txt";
string path2 = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\2.txt";
 
/// 以下将以2种方式实现（File/FileInfo）
 
/// 创建文件
if (!File.Exists(path)) {
    File.Create(path);
    //File.Create(path, 1024);//缓冲区大小
    //StreamWriter sw= File.CreateText(path);
}
 
FileInfo fi = new FileInfo(path);
fi.Create();
//StreamWriter sw = fi.CreateText();
 
/// 删除文件
File.Delete(path);
 
FileInfo fi = new FileInfo(path);
fi.Delete();
 
/// 复制文件 源文件path内容不能为空
File.Copy(path, path2);
//File.Copy(path, path2, true);// 遇到同名文件，是否覆盖
 
FileInfo fi = new FileInfo(path);
fi.CopyTo(path2);
//fi.CopyTo(path2, true);
 
/// 移动文件
File.Move(path, path2);
//File.Move(path, path2,true);
 
FileInfo fi = new FileInfo(path);
fi.MoveTo(path2);
//fi.MoveTo(path2,true);
 
/// 追加文本
//StreamWriter sw = File.AppendText(path);
File.AppendAllText(path, "你好");
//List<string> list = new List<string>();
//list.Add("追加第1行");
//list.Add("追加第2行");
//list.Add("追加第3行");
//File.AppendAllLines(path, list);
 
FileInfo fi = new FileInfo(path);
StreamWriter sw = fi.AppendText();

FileAccess 打开、读取、写入#

string path = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\1.txt";
//文件打开、读写
/// 文件打开
File.Open(path, FileMode.Open);
//File.Open(path, FileMode.Create);
//File.Open(path, FileMode.Create,FileAccess.ReadWrite);
//File.OpenRead(path);// 只读
//File.OpenWrite(path);// 只写
//File.OpenText(path);// 打开文本文件
 
FileInfo fi= new FileInfo(path);
fi.Open(FileMode.Open);
//fi.Open(FileMode.CreateNew, FileAccess.Read);
//fi.OpenWrite();
//fi.OpenRead();
//fi.OpenText();
 
/// 文件读取
File.ReadAllLines(path);
//File.ReadAllText(path);
//File.ReadAllBytes(path);//二进制文件
//File.ReadAllText(path);//文本文件
 
/// 文件写入
string[] strs = new string[10];
File.WriteAllLines(path, strs);
//string str = "11111111111";
//File.WriteAllText(path, str);
//byte[] bytes=new byte[10];
//File.WriteAllBytes(path,bytes);

流#

Stream介绍#

Stream：提供字节序列的一般视图。这是一个抽象类。它是所有流的抽象基类
提供了以字节的形式从流中读取内容
【字符流】StreamReader和StreamWriter类帮我们实现在流上读写字符流的功能

常用的Stream的子类有：【字节流】
1）MemoryStream 存储在内存中的字节流
2）FileStream 存储在文件系统的字节流
3）BuferedStream 为其他流提供缓冲的流

一个汉字字符占2个字节；一个字节占8位。
image.png

StreamReader 读取【字符流】#

StreamReader派生于TextReader，以下关于TextReader介绍。
image.png

string path = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\1.txt";
 
/// StreamReader读取
TextReader reader = new StreamReader(path);
//StreamReader reader = new StreamReader(path);
 
// 方式1：一行一行读
string s= reader.ReadLine();
while (s != null) {
    Console.WriteLine(s);
    s = reader.ReadLine();
}
 
// 方式2：从头到尾
//string s = reader.ReadToEnd();
//Console.WriteLine(s);
 
// 方式3:读取下一个字符，不是读取次字符
reader.Read();// 读完之后，更改到下一个字符位置
reader.Peek();// 读完之后，不更改状态
 
reader.Close();// 关闭

StreamWriter 写入【字符流】#

StreamWriter派生于TextWriter，以下关于TextWriter介绍。
image.png

string path = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\1.txt";
/// StreamWriter写入
TextWriter writer = new StreamWriter(path,true);//追加的方式写入
//TextWriter writer = new StreamWriter(path);
 
writer.Write(writer.NewLine);//新行
writer.WriteLine("追加第一句话！");
writer.Write("追加第二句话！");
writer.WriteLine(33333);
 
writer.Flush();//如果不加这句，writer写入的内容将在Close()之后写进文件；加上这句，将在执行这句话后，直接写入了文件。
writer.WriteLine("追加第4句话");
writer.Close();
writer.Dispose();//释放

FileStream 【字节流】#

FileStream介绍#

FileStream对文件系统中的文件进行读取、写入、打开和关闭，使用Read、Write、CopyTo和 Flush方法来执行同步操作，或使用ReadAsync、WriteAsync、CopyToAsync和l FlushAsync方法执行异步操作。
使用异步方法来执行占用大量资源的文件操作，而不会阻止主线程。

构造函数：

FileStream(String,FileMode):
FileStream(String,FileMode,FileAccess)
FileStream(String, FileMode, FileAccess, FileShare)
FileStream(String, FileMode, FileAccess,FileShare, Int32)

第一个参数是文件路径；第二个参数是文件模式，表示以何种方式打开或创建文件；
第三个是文件的访问方式；第四个：文件的共享方式；第五个：缓冲区大小

FileStream使用#

同步

string path = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\1.txt";
string path2 = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\2.txt";
 
byte[] data=new byte[1024];
 
using (FileStream fr=new FileStream(path, FileMode.OpenOrCreate,FileAccess.Read)) {
    using(FileStream fw=new FileStream(path2, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Write)) {
        int count = 0;
        do {
            count=fr.Read(data, 0, data.Length);
            fw.Write(data, 0, count);
        }while(count!=0);
    }
}

异步【对比同步】

private async void button6_Click(object sender, EventArgs e) {
    string path = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\1.txt";
    string path2 = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\2.txt";
    
    // 异步复制
    await FileStreamCopyFileAsync(path, path2);
}
 
private async Task FileStreamCopyFileAsync(string sourcePath,string targetPath) {
    byte[] data = new byte[1024];
 
    using (FileStream fr = new FileStream(sourcePath, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Read)) {
        using (FileStream fw = new FileStream(targetPath, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Write)) {
            int count = 0;
            do {
                count = await fr.ReadAsync(data, 0, data.Length);
                fw.Write(data, 0, count);
            } while (count != 0);
        }
    }
}

MemoryStream 内存流【字节流】#

MemoryStream介绍#

MemoryStream 创建一个流，其后备存储为内存。
内存流 数据以无符号字节数组的形式保存在内存中，系统可以直接访问这些封装的数据而不必读取磁盘文件。更加贴近底层数据，读取的效率更高(读取速度更快，和文件流的主要区别)，内存流可以降低系统对临时缓冲区和临时文件的需要。
因此我们编程中常常用内存流作为中转，与其他流进行数据交换。(如利用MemoryStream操作文件，然后传给FileStream中)
内存流到文件流的转换：将数据写入内存流，再转给文件流，再写入文件

MemoryStream使用#

private void button7_Click(object sender, EventArgs e) {
    //中转应用
    string path = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\1.txt";
    string path2 = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\2.txt";
 
    byte[] data = new byte[1024];
 
    // 开启一个内存流ms
    MemoryStream ms= new MemoryStream();
 
    // 将fr从文件读取的缓存流写入到ms的内存流中
    using(FileStream fr=new FileStream(path,FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Read)) {
        int count = 0;
        do {
            count = fr.Read(data, 0, data.Length);
            ms.Write(data, 0, count);
        }while (count != 0);
    }
 
    // 将ms中的内存流写入到fw的缓存流中
    using (FileStream fw = new FileStream(path2, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Write)) {
        ms.WriteTo(fw);
    }
    // ms关闭、释放
    ms.Close();
    ms.Dispose();
}

BufferedStream 缓冲流 [字节流]#

BufferedStream介绍#

缓冲流，给另一个流添加一个缓冲区，以进行读写操作。
BufferedStream比StreamReader和StreamWriter的效率更高，特别是对于大文件，对于txt文件StreamReader和StreamWriter来讲可以以一行一行的方式进行操作，但是对于其他类型的文件这种方式就显得无能为力了，
此时使用BufferedStream可以方便的实现，同样对于可以有一行一行进行操作的文件类型，使用BufferedStream也有更高的效率。
缓冲区是内存中用于缓存数据的字节块，缓冲数据能够减少对操作系统的调用次数，缓冲数据主要存储在缓冲区中。
缓冲区提高读写性能。
缓冲区可用于读取或写入，但不能同时使用这两种方法。
BufferedStream 用于在不需要缓冲区时防止缓冲区降低输入和输出速度。

BufferedStream使用#

private void button8_Click(object sender, EventArgs e) {
    string path = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\1.txt";
    string path2 = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\2.txt";
 
    byte[] data = new byte[1024];
 
    FileStream fr = new FileStream(path, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Read);
    FileStream fw = new FileStream(path2, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Write);
 
    using(BufferedStream br = new BufferedStream(fr, 1024)) {
        using(BufferedStream bw = new BufferedStream(fw, 1024)) {
            int count = 0;
            do {
                count = fr.Read(data, 0, data.Length);
                bw.Write(data, 0, count);
            } while (count != 0);
        }
    }
}

BinaryReader与BinaryWriter 二进制文件的读写#

BinaryReader与BinaryWriter介绍#

image.png

BinaryReader与BinaryWriter使用#

private void button9_Click(object sender, EventArgs e) {
    string path = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\1.txt";
    string path2 = @"E:\Biao\MyProjects\IOTest\2.txt";
 
    FileStream fr = new FileStream(path, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Read);
    BinaryReader br = new BinaryReader(fr);
 
    FileStream fw = new FileStream(path2, FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.Write);
    BinaryWriter bw = new BinaryWriter(fw);
 
    byte[] data = new byte[1024 * 1024];
 
    int count = 0;
    do {
        count = br.Read(data, 0, data.Length);
        bw.Write(data, 0, count);
    } while (count != 0);
 
    br.Close();
    bw.Close();
}
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