大学C语言程序设计-李继武 彭德林-课件PPT
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第5章 文件I/O操作管理和读写文件信息的功能将使得应用程序的用途更多，利用C#语言编程能很容易实现这些操作。本章详细介绍了C#语言为我们提供的多个可以用于文件I/O操作的类及其使用方法。另外，流也是本章需要理解的一个重要概念，通过它对文件读写更加灵活方便。5.1 用于文件操作的类在计算机中，我们通过文件的形式把各种数据、文档、程序等软件资源永久性存储在各种媒质上(可移动磁盘、硬盘、CD等)，并可以对它们进行读取、修改、复制、移动和删除等操作。文件是一种进行数据读写操作的有效方法，为了更方便地使用文件，操作系统中采用目录树的方法对文件进行管理，一个目录可以包含若干个文件和子目录，由此构成了一个由文件和目录组成的庞大的树状存储系统。在Windows系统中，我们习惯上把目录称为文件夹。我们在编写一个较完整的应用程序时，肯定要涉及到对系统和用户的信息进行存储、读取、修改等操作，还常常需要设计自己的文件格式。因此，有效地实现文件操作，是一个良好的应用程序所必须具备的内容。C#语言为我们提供了多个可以用于文件操作的类，如图5-1所示，利用它们，可以很容易地实现对文件的存储管理、对文件的读写等各种操作。下面，我们给出几个可以常用于文件操作的类。C#语言为我们提供了多个可以用于文件操作的类，利用它们，可以很容易地实现对文件的存储管理、对文件的读写等各种操作。下面，我们给出几个可以常用于文件操作的类。Directory 类：提供多个对目录和子目录进行创建、移动和枚举的静态方法。DirectoryInfo 类：提供多个对目录和子目录进行创建、移动和枚举的实例方法。File 类：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类对象。FileInfo类：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类对象。FileStream类：支持通过其 Seek 方法随机访问文件。默认情况下，FileStream 以同步方式打开文件，但它也支持异步操作。FileSystemInfo类：是 FileInfo类 和 DirectoryInfo类 的抽象基类。Path类：提供以跨平台的方式处理目录字符串的方法和属性。如果在程序中使用这些类，需要引入这些类所在的名称空间，即在程序源文件的最前面加入语句 using System.IO; ，否者，系统将无法识别这些类。5.2 目录和路径操作5.2.1 Directory类 Directory 类既可以用来复制、移动、重命名、创建和删除目录，也可用来获取和设置与目录的创建、访问及写入操作相关的时间信息。Directory类是无状态的，它的成员函数全部都是静态的，每次执行前都要进行安全检查。Directory 类主要成员函数如表5-1所示：表5-1 Directory 类的主要成员函数案例：练习使用Directory 类目标：掌握Directory 类及其部分主要方法的使用技巧步骤：1、启动VS.NET，新建一个控制台应用程序，名称填写为“DirectoryTest”，位置设置为“c:CSharpSampleschp5”。2、在代码设计窗口中编辑Class1.cs。其中的代码编写如下： using System; using System.IO; namespace DirectoryTest class DirectoryTest public static void Main() / 指定您想要操作的目录string source = c:SourceDir;string target = c:TargetDir;try / 判断目录是否存在if (!Directory.Exists(source) / 如果源目录不存在则创建它Directory.CreateDirectory(source);if (Directory.Exists(target) / 如果目标目录存在则删除它Directory.Delete(target, true);/ 移动目录，就是把源目录移动到目标目录，更直接地说，就是把由source指定的源目录内所有文件和子目录都移动到由target指定的目标目录中去，同时删除了源目录。 Directory.Move(source, target);/返回目标目录被创建、最后被访问、最后被修改的时间 Console.WriteLine(目录 0 被移动到目录 1 。,source,target);Console.WriteLine(目录 0 被创建的时间是 ：1,target,Directory.GetCreationTime(target);Console.WriteLine(目录 0 最后被访问的时间是 ：1,target,Directory.GetLastAccessTime(target);Console.WriteLine(目录 0 最后被修改的时间是 ：1,target,Directory.GetLastWriteTime(target); catch (Exception e) Console.WriteLine(操作失败: 0, e.ToString(); finally 3、按Ctrl + F5编译并运行该程序，效果如图5-2所示。 程序运行结束后，源目录c:SourceDir中内容将被移动到目标目录c:TargetDir中，请注意观察程序运行前后系统磁盘目录的变化情况。5.2.2 DirectoryInfo类 DirectoryInfo类与Directory类具有相同的功能和用途，它们的成员函数也大致相同。但DirectoryInfo类是有状态的，它的成员函数都不是静态的，使用时必需先实例化成一个对象，然后通过对象进行调用。如果使用同一个对象执行多个操作时，使用DirectoryInfo就比较有效，因为对该对象所关联文件的安全检查仅在对象被构造时执行一次，其后无论该对象调用了多少方法，都不需要再进行安全检查了。DirectoryInfo 类主要属性和成员函数如表5-2所示：表5-2 DirectoryInfo 类的主要属性和成员函数案例：练习使用DirectoryInfo 类目标：掌握使用DirectoryInfo 类进行目录管理的使用技巧步骤： 1、启动VS.NET，新建一个控制台应用程序，名称填写为“DirectoryInfoTest”，位置设置为“c:CSharpSampleschp5”。2、在代码设计窗口中编辑Class1.cs。其中的代码编写如下：using System;using System.IO;namespace DirectoryInfoTestclass DirectoryInfoTestpublic static void Main()/实例化DirectoryInfo类对象d，并把它和目录c:temp关联起来DirectoryInfo d = new DirectoryInfo(c:temp);/判断目录是否存在if (!d.Exists)/如果目录不存在则创建它d.Create();Console.WriteLine(创建了目录: 0,d.FullName);/声明两个DirectoryInfo类对象d1和d2DirectoryInfo d1;DirectoryInfo d2;try/利用d创建子目录，并把d1和新创建的目录c:temp子目录1关联起来d1 = d.CreateSubdirectory(子目录1);Console.WriteLine(创建了目录: 0,d1.FullName);catch(IOException e)/创建失败，给出提示信息，结束程序Console.WriteLine(子目录1创建失败！);return;try/利用d1创建子目录，并把d2和新创建的目录c:temp子目录1子目录2关联起来d2 = d1.CreateSubdirectory(子目录2);Console.WriteLine(创建了目录: 0,d2.FullName);catch(IOException e)Console.WriteLine(子目录2创建失败！);return; try/利用d创建子目录，并把d2和新创建的目录c:temp子目录1子目录3关联起来d2 = d.CreateSubdirectory(子目录1子目录3);Console.WriteLine(创建了目录: 0,d2.FullName);catch(IOException e)Console.WriteLine(子目录3创建失败！);return; /DirectoryInfo类对象数组，用于存储某目录下的所有子目录DirectoryInfo subdir;try/返回指定目录c:temp中的所有子目录，并把它们存放在subdir数组中subdir = d.GetDirectories();catch(DirectoryNotFoundException e)Console.WriteLine(目录不存在错误);return;/依次处理c:temp目录中的所有子目录foreach(DirectoryInfo dir in subdir)/删除目录，参数为true时，表示无条件直接删除该目录及其中包含的所有子目录和文件dir.Delete(true);Console.WriteLine(删除了目录: 0 （包含其中所有文件和子目录）,dir.FullName);/删除目录，参数为false时，如果目录非空，会产生运行期错误d.Delete(false);Console.WriteLine(“删除了目录: 0”,d.FullName);3、按Ctrl + F5编译并运行该程序，效果如图5-3所示。 5.2.3 Path类 Path类用于以跨平台的方式处理目录字符串，它包含一些静态的属性和方法，可以很容易地对路径名执行操作。使用Path类要比手工处理各个符号容易得多，因为Path类在处理不同操作系统上的路径名时，会使用不同的格式。最简单的情况，Path类处理Unix路径时，是以/(并不是)用作路径名中的分隔符，而处理Windows 和 Macintosh 路径时，是以 (并不是/)用作路径名中的分隔符的。Path 类成员函数如表5-3所示：表5-3 Path 类的主要成员函数列表案例：练习使用Path 类目标：掌握使用Path 类处理目录字符串的使用技巧步骤：1、启动VS.NET，新建一个控制台应用程序，名称填写为“PathTest”，位置设置为“c:CSharpSampleschp5”。2、在代码设计窗口中编辑Class1.cs。其中的代码编写如下： using System; using System.IO; namespace PathTest class PathTest public static void Main() /需要处理的目录字符串path1、path2、path3和path4string path1 = c:tempMyTest.txt;string path2 = c:temp;string path3 = MyTest;/判断是否具有扩展名if (Path.HasExtension(path1) Console.WriteLine(路径 0 中含有文件扩展名。n, path1);/分别返回该路经中包含的文件名、文件扩展名、文件全名和目录名Console.WriteLine( 其文件名是：0, Path.GetFileNameWithoutExtension(path1);Console.WriteLine( 其文件扩展名是：0, Path.GetExtension(path1);Console.WriteLine( 其文件全名是：0, Path.GetFileName(path1);Console.WriteLine( 其目录名是：0, Path.GetDirectoryName(path1);/更改文件的扩展名为.docstring result=Path.ChangeExtension(path1,.doc);Console.WriteLine( 更改后的文件扩展名是：0,Path.GetExtension(result);/合并两个路径字符串。当第二个路径中不含扩展名时，第二个路径被当作子目录处理。Console.WriteLine(n路径0和路径1合并后，新的路径为2。,path2,path3,Path.Combine(path2,path3);/合并两个路径字符串。当第二个路径中含有扩展名时，第二个路径被当作文件处理。Console.WriteLine(路径0和路径1合并后，新的路径为2。, path2,path4,Path.Combine(path2,path4);3、按Ctrl + F5编译并运行该程序 5.3 创建文件 对文件进行读写，首先要创建文件，下面介绍几个与文件密切相关的类。 5.3.1 File类 File 类既可以用来创建、复制、删除、移动和打开文件，也可用来获取和设置文件属性或有关文件创建、访问及写入操作的时间信息。File类是无状态的，它的成员函数全部都是静态的，每次执行前都要进行安全检查。 案例：练习使用File 类目标：掌握File 类及其主要成员函数的使用技巧步骤：1、启动VS.NET，新建一个控制台应用程序，名称填写为“FileTest”，位置设置为“c:CSharpSampleschp5”。2、在代码设计窗口中编辑Class1.cs。其中的代码编写如下：using System;using System.IO;namespace FileTestpublic class FileTest public static void Main() string path = c:tempMyTest.txt;/判断目录是否存在if (!Directory.Exists(Path.GetDirectoryName(path) / 如果目录不存在则创建它Directory.CreateDirectory(Path.GetDirectoryName(path);/判断文件是否存在if (File.Exists(path) /如果文件存在则删除它File.Delete(path);/创建文件File.Create(path);Console.WriteLine(*读取文件属性*);/读取文件的各种属性Console.WriteLine(文件名: 0,path);Console.WriteLine(文件被创建时间: 0, File.GetCreationTime(path);Console.WriteLine(文件最后一次被访问时间: 0, File.GetLastAccessTime(path);Console.WriteLine(文件最后一次被修改时间: 0, File.GetLastWriteTime(path);Console.WriteLine(n*设置文件属性*);/把文件设置为隐藏文件File.SetAttributes(path, File.GetAttributes(path) | FileAttributes.Hidden);Console.WriteLine(文件 0 被设置为隐藏文件。, path); 3、按Ctrl + F5编译并运行该程序 5.3.2 FileInfo类 FileInfo类与File类具有相同的功能和用途，它们的成员函数也大致相同。但FileInfo类是有状态的，它的成员函数都不是静态的，使用时必需先实例化成一个对象，然后通过对象进行调用。如果使用同一个对象执行多个操作时，使用FileInfo就比较有效，因为对该对象所关联文件的安全检查仅在对象被构造时执行一次，其后无论该对象调用了多少方法，都不需要再进行安全检查了。 案例：文件的复制目标：掌握使用FileInfo 类进行文件操作的使用技巧步骤：1、启动VS.NET，新建一个控制台应用程序，名称填写为“FileInfoTest”，位置设置为“c:CSharpSampleschp5”。2、在代码设计窗口中编辑Class1.cs。其中的代码编写如下：using System;using System.IO;namespace FileInfoTestpublic class CopyFile public static void Main(String args) /要被复制的源文件名string sourcefilename;/被复制到的目标文件名string targetfilename;/判断输入的命令格式是否正确if (args.Length2)Console.WriteLine(命令的正确格式是: 命令名 源文件名 目标文件名 。);return;else sourcefilename = args0;targetfilename = args1;try/创建FileInfo类的对象fi，用来和源文件相关联FileInfo fi = new FileInfo(sourcefilename);/进行文件的复制，如果第二个参数为false时，目标文件如果存在则会产生运行期错误，如果第二个参数为true时，目标文件如果存在则覆盖，不会产生错误。fi.CopyTo(targetfilename,false);catch(System.IO.FileNotFoundException)Console.WriteLine(源文件 0 不存在,sourcefilename);return;catch(System.IO.IOException)Console.WriteLine(目标文件 0 已经存在,targetfilename); return;catch(Exception)Console.WriteLine(文件复制失败!);return;Console.WriteLine(文件复制成功! ); 3、按Ctrl + F5编译并运行该程序，效果如图5-6所示。这个程序用来完成文件的复制，正确的使用格式是：“命令名 源文件名 目标文件名”，比如当输入为“CopyFile c:s.txt d:d.doc”，则该程序会把源文件c:s.txt复制到目标文件d:d.doc中去。 5.3.3 FileStream类 FileStream 类用来对文件系统上的文件进行读取、写入、打开和关闭等操作。由于FileStream 类能够对输入输出进行缓冲，因而处理性能比较高。FileStream类的成员函数都是非静态的，需要通过FileStream类的实例对象对文件中的数据进行读写。要构造FileStream实例，一般需要四条信息：1要访问的文件。2表示如何打开文件的模式。例如，创建一个新文件或打开一个现有的文件。如果打开一个现有文件，写入操作是应改写文件原来的内容，还是添加到文件的末尾?3表示如何访问文件的访问方式。是只读、只写，还是读写?4共享访问。是独占访问文件，还是允许其它流同时访问文件?如果允许其它流同时访问文件，则这些流是只读、只写，还是读写文件? 第一条信息通常用一个包含文件完整路径名的字符串来表示。其余三条信息分别由三个枚举常量FileMode、FileAccess和FileShare来表示 注意，对于FileMode，如果要求的模式与文件的现有状态不一致，就会抛出一个异常。如果文件不存在，Append、Open和Truncate会抛出一个异常；如果文件存在，CreateNew会抛出一个异常；Create和OpenOrCreate可以处理这两种情况，但Create会删除现有的文件，创建一个新的空文件。FileStream有许多构造函数，其中三个最简单的构造函数如下所示：FileStream fs1=new FileStream (c:tempMyTest.txt,FileMode.Create);FileStream fs2=new FileStream(c:tempMyTest.txt , FileMode.Create, FileAccess.Write);FileStream fs3=new FileStream(c:tempMyTest.txt , 从上面的代码可以看出，构造函数有很多个重载方法，其中FileAccess.ReadWrite和FileShare.Read的是构造函数第三和第四个参数的默认缺省值。此外，也可以从FileInfo实例中创建一个文件流。FileInfo fi4 = new FileInfo(c:tempMyTest.txt );FileStream fs4 = fi4.OpenRead();FileInfo fi5 = new FileInfo(c:tempMyTest.txt );FileStream fs5 = fi5.OpenWrite(); FileInfo fi6 = new FileInfo(c:tempMyTest.txt );FileStream fs6 = fi6.Create(); FileInfo fi7 = new FileInfo(c:tempMyTest.txt );FileStream fs7 = fi7.Open(FileMode.Append, FileAccess.Read, FileShare.None); FileInfo.OpenRead()提供的流只能读取现有的文件，而FileInfo.OpenWrite()可以进行读写访问。FileInfo.Open()允许显式指定模式、访问方式和文件共享参数。5.3.4 创建文件的几种方法上面介绍的三个有关文件的类File、FileInfo和FileStream都可以用来创建文件，大致总结一下，创建文件的方法主要有以下几种：1使用File类创建文件： string path = c:tempMyTest.txt;/ 使用成员函数CreateText创建一个新的文本文件进行读写，其参数是一个表示新建文件路径的字符串，返回值是一个StreamWriter类的对象。StreamWriter类主要用于文本文件的写入，详细使用方法参见5.4.2 使用StreamReader和StreamWriter类读写文本文件。StreamWriter sw1 = File.CreateText(path);/ 向path指定的文件追加文本。如果文件存在，则在文件尾部追加内容，否则，创建该文件。StreamWriter sw2 = File.AppendText(path);/ 创建一个新的文件进行读写，FileStream 类主要用于文件的读写，详细使用方法参见使用5.4.1 FileStream类读写文件。FileStream fs = File.Create(path); 使用FileInfo类创建文件：/ 实例化FileInfo类的对象fiFileInfo fi = new FileInfo(c:tempMyTest.txt);/ 创建一个新的文本文件进行读写。StreamWriter sw1 = fi.CreateText() ;/ 向实例对象fi表示的文件追加文本。如果文件存在，则在文件尾部追加内容，否则，创建该文件。StreamWriter sw2 = fi.CreateText();/ 创建一个新的文件进行读写。FileStream fs = fi.Create();使用FileStream类创建文件：利用FileStream类的构造函数，在实例化对象的同时，可以完成文件的创建。 FileStream fs1=new FileStream (c:tempMyTest.txt,FileMode.Create);FileStream fs2=new FileStream(c:tempMyTest.txt , FileMode.Create, FileAccess.Write);FileStream fs3=new FileStream(c:tempMyTest.txt , FileMode.Create, FileAccess.Read, FileShare.None);5.4 读写文件 读写文件是对文件最常用的操作。读写文件时，通常要通过流（Stream）来完成。流指的是信息流，一个流是字节的源或目的，流是有次序的。例如，一个需要键盘输入的程序可以用流来完成信息的输入。 有两种基本的流：输入流和输出流。你可以从输入流读，但你不能对它写。要从输入流读取字节，必须有一个与这个流相关联的字符源，比如文件、内存或键盘等。同理，你可以向输出流写，但你不能对它读。要向输出流写入字节，必须有一个与这个流相关联的字符源，比如文件、内存或显示器等。由此可见，流可以用于向文件发送信息和接收来自文件的信息。读写文件时，需要按一定的步骤进行。首先需要打开文件。如果是创建新文件，则在创建该文件的同时，应该打开它。文件打开后，需要使用流来将信息加入到文件中或从文件中取出信息。创建流时，需要指明信息的流动方向。将流与文件关联起来后，便可以开始读写数据了。如果是读取文件中的信息，则可能需要检查是否到了文件的末尾。读写完信息后，需要关闭文件。读取文件的基本步骤如下： 打开或创建文件； 建立从文件中取出信息或向文件写入信息的流； 将信息加入到文件中或从文件中读取信息； 关闭流和文件。5.4.1 使用FileStream类读写文件 FileStream类在前面的章节中已经进行了介绍，并详细介绍了它的各种构造函数。从类的名字可以看出，FileStream类本身就是一个用来进行文件读写的流。FileStream类中提供了许多可以进行文件读写的实例方法。ReadByte()是读取数据的最简单的方式，它从流中读取一个字节，并把这个字节转换为一个0到255之间的整数。如果到达该流的末尾，就返回 1 。int nextByte = fs.ReadByte(); / fs为FileStream类的一个实例对象如果想要一次读取多个字节，可以调用Read()方法，它可以把特定数量的字节读入到一个数组中。Read()方法返回实际读取的字节数。如果返回值是0，就表示已经到达了流的尾端。/ 一次读入100个字节int nBytes = 100;byte nBytesRead nBytes;int nBytesRead = fs.Read(nBytesRead, 0,nBytes);Read()的第一个参数是一个byte类型的数组；第二个参数是一个偏移值，使用它可以要求Read读取的数据从数组的某个元素开始，而不是从第一个元素开始；第三个参数是最多读取的字节数。 如果要给文件写入数据，可以使用方法WriteByte()和Write()。WriteByte()方法把一个字节写入流:byte nextByte = 100;fs. WriteByte(nextByte);如果想要一次写入多个字节，可以调用Write()方法，它可以把一个数组中特定数量的字节写入流。/一次写入100个字节int nBytes=100;byte ByteArray = new bytenBytes;for (int i = 0 ; i 100 ; i+)
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