C#程序设计教程（第6版）课后习题及答案ch09 文件和流

第9章文件和流习题：9-1什么是文件？什么是流？流与文件的关系是什么？9-2在流的类层次结构中，最顶层的是哪个类？9-3用什么类从文件中读取字符？9-4用什么类向文件中写入字符？9-5编写程序在E盘下新建一个文本文件，并对该文件进行复制、移动、写入和读取操作。答案:9-1什么是文件？什么是流？流与文件的关系是什么？1.文件（File）文件是计算机中用于持久存储数据的容器，通常存储在磁盘、U盘等外部存储设备中，具有唯一的路径（如E:\test.txt）和明确的格式（如文本文件、二进制文件、图片文件）。核心特征：持久性：数据存储在非易失性介质中，断电后数据不丢失；独立性：文件可独立于程序存在，程序关闭后文件仍保留；可访问性：通过文件路径和操作系统接口（如Windows的文件系统）可对文件进行创建、读取、修改、删除等操作。常见分类：按内容格式：文本文件（如.txt、.csv，存储字符编码的文本）、二进制文件（如.exe、.jpg、.dat，存储字节序列，需特定解析规则）；按操作方式：顺序文件（需按顺序读写）、随机访问文件（可通过指针直接定位到任意位置读写）。2.流（Stream）流是C#中用于处理数据传输的抽象概念，代表数据在程序与外部设备（如文件、网络、内存）之间的“流动通道”。流以“字节序列”的形式传输数据，屏蔽了不同设备的底层差异（如文件、网络的读写方式不同，但流的操作接口统一）。核心特征：方向性：分为输入流（InputStream，从外部设备读取数据到程序）和输出流（OutputStream，从程序写入数据到外部设备）；连续性：数据以字节为单位连续传输，可逐字节、逐块读写；抽象性：流是抽象类（System.IO.Stream），需通过具体子类（如FileStream、MemoryStream）实现实际功能。常见分类：按数据类型：字节流（如FileStream，传输字节）、字符流（如StreamReader/StreamWriter，传输字符，自动处理编码）；按数据源：文件流（FileStream，操作文件）、内存流（MemoryStream，操作内存缓冲区）、网络流（NetworkStream，操作网络数据）。3.流与文件的关系流是程序操作文件的“桥梁”，文件的读写必须通过流来实现，二者的关系可概括为：依赖关系：文件是数据的“存储载体”，流是数据的“传输通道”。程序无法直接操作文件中的数据，必须先通过流建立程序与文件的连接（如FileStream打开文件），再通过流的读写方法（如Read/Write）传输数据；操作流程：建立流：通过FileStream、StreamReader等类创建流对象，指定文件路径和操作模式（如读、写、追加）；传输数据：通过流的方法读取文件数据到程序（输入流），或写入程序数据到文件（输出流）；关闭流：数据传输完成后关闭流，释放文件资源（避免文件被占用）；示例：读取E:\test.txt文件时，StreamReader（字符流）会先通过FileStream（字节流）连接文件，将文件的字节数据按指定编码（如UTF-8）转换为字符，再传输到程序中。9-2在流的类层次结构中，最顶层的是哪个类？在C#的System.IO命名空间中，流的类层次结构最顶层的类是**Stream抽象类**（System.IO.Stream）。核心作用：Stream类定义了所有流的统一接口，包含流操作的基础方法和属性，如：方法：Read(byte[]buffer,intoffset,intcount)（读取字节到缓冲区）、Write(byte[]buffer,intoffset,intcount)（写入字节到流）、Close()（关闭流）、Flush()（清空缓冲区，强制写入数据）；属性：CanRead（是否支持读）、CanWrite（是否支持写）、CanSeek（是否支持随机访问）、Length（流的长度）。子类实现：Stream类是抽象类，无法直接实例化，需通过其子类实现具体功能，常见子类包括：FileStream：操作文件的字节流；MemoryStream：操作内存缓冲区的字节流；NetworkStream：操作网络数据的字节流；BufferedStream：带缓冲区的字节流，提升读写性能；StreamReader/StreamWriter：基于Stream的字符流（非直接继承Stream，但依赖Stream实现）。9-3用什么类从文件中读取字符？在C#中，从文件读取字符（文本文件）常用的类是**StreamReader**（System.IO.StreamReader），它是专门用于读取字符流的类，可自动处理字符编码（如UTF-8、GB2312），避免直接操作字节流时的编码转换问题。1.

StreamReader的核心优势支持字符级读取：可逐行读取（ReadLine()）、读取整个文件（ReadToEnd()）、逐字符读取（Read()）；自动编码处理：默认使用UTF-8编码，也可手动指定编码（如newStreamReader("E:\\test.txt",Encoding.GetEncoding("GB2312"))）；高效缓冲：内部自带缓冲区，减少磁盘IO次数，提升读取性能。2.常用方法方法名作用ReadLine()读取一行字符，返回字符串（换行符不包含在内），到达文件末尾返回nullReadToEnd()读取从当前位置到文件末尾的所有字符，返回完整字符串Read()读取单个字符，返回字符的ASCII码（int类型），到达文件末尾返回-1Close()关闭流，释放文件资源（推荐使用using语句自动释放）3.示例代码（读取文本文件）csharpusingSystem;usingSystem.IO;usingSystem.Text;classFileReadDemo{staticvoidMain(){stringfilePath="E:\\test.txt";//使用using语句自动释放StreamReader资源（无需手动Close()）using(StreamReaderreader=newStreamReader(filePath,Encoding.UTF8)){Console.WriteLine("文件内容：");stringline;//逐行读取文件，直到末尾while((line=reader.ReadLine())!=null){Console.WriteLine(line);}}}}9-4用什么类向文件中写入字符？在C#中，向文件写入字符（文本文件）常用的类是**StreamWriter**（System.IO.StreamWriter），它是专门用于写入字符流的类，支持自动处理字符编码，可直接写入字符串，无需手动转换为字节。1.

StreamWriter的核心优势支持字符级写入：可写入字符串（Write()）、写入一行字符串（WriteLine()）；灵活的写入模式：支持覆盖写入（默认）、追加写入（需指定append:true）；自动编码处理：默认使用UTF-8编码，也可手动指定编码（如GB2312）。2.常用方法方法名作用Write(stringvalue)写入字符串（不自动换行）WriteLine(stringvalue)写入字符串并自动添加换行符Flush()强制将缓冲区中的数据写入文件（关闭流时会自动调用）Close()关闭流，释放文件资源（推荐使用using语句自动释放）3.示例代码（写入文本文件）csharpusingSystem;usingSystem.IO;usingSystem.Text;classFileWriteDemo{staticvoidMain(){stringfilePath="E:\\test.txt";//追加写入（append:true），指定UTF-8编码using(StreamWriterwriter=newStreamWriter(filePath,append:true,Encoding.UTF8)){writer.WriteLine("HelloC#File!");//写入一行writer.Write("当前时间：");//写入字符串（不换行）writer.WriteLine(DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-ddHH:mm:ss"));//写入时间并换行}Console.WriteLine("写入完成！");}}9-5编写程序在E盘下新建一个文本文件，并对该文件进行复制、移动、写入和读取操作。需求分析需实现5个核心功能：新建文本文件并写入内容；读取新建文件的内容；复制文件到指定路径（如E:\test_copy.txt）；移动文件到指定路径（如E:\new_dir\test_move.txt，需先创建目录）；异常处理（如文件已存在、路径不存在、权限不足等）。完整代码csharpusingSystem;usingSystem.IO;usingSystem.Text;classFileOperationDemo{//定义基础路径（可根据需求修改）privatestaticreadonlystringOriginalPath="E:\\test_original.txt";//原始文件privatestaticreadonlystringCopyPath="E:\\test_copy.txt";//复制目标路径privatestaticreadonlystringMoveDir="E:\\new_dir";//移动目标目录privatestaticreadonlystringMovePath=Path.Combine(MoveDir,"test_move.txt");//移动目标路径staticvoidMain(){try{//1.新建文件并写入内容CreateAndWriteFile();//2.读取文件内容Console.WriteLine("\n===读取原始文件内容===");ReadFile(OriginalPath);//3.复制文件CopyFile();//4.移动文件（先创建目标目录）MoveFile();//5.验证移动后的文件Console.WriteLine("\n===读取移动后的文件内容===");ReadFile(MovePath);Console.WriteLine("\n所有操作完成！");}catch(Exceptionex){Console.WriteLine($"操作失败：{ex.Message}");}}///<summary>///新建文本文件并写入内容///</summary>privatestaticvoidCreateAndWriteFile(){Console.WriteLine("1.开始新建文件并写入内容...");//若文件已存在，会覆盖原有内容（StreamWriter默认覆盖）using(StreamWriterwriter=newStreamWriter(OriginalPath,append:false,Encoding.UTF8)){writer.WriteLine("===原始文件内容===");writer.WriteLine("文件创建时间："+DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-ddHH:mm:ss"));writer.WriteLine("文件用途：测试文件的新建、读取、复制、移动操作");writer.WriteLine("编程语言：C#");}Console.WriteLine($"文件创建成功，路径：{OriginalPath}");}///<summary>///读取指定路径文件的内容///</summary>///<paramname="filePath">文件路径</param>privatestaticvoidReadFile(stringfilePath){if(!File.Exists(filePath)){thrownewFileNotFoundException("文件不存在",filePath);}//读取文件内容using(StreamReaderreader=newStreamReader(filePath,Encoding.UTF8)){stringcontent=reader.ReadToEnd();//读取全部内容Console.WriteLine(content);}}///<summary>///复制文件///</summary>privatestaticvoidCopyFile(){Console.WriteLine("\n2.开始复制文件...");//若目标文件已存在，设置overwrite:true覆盖File.Copy(OriginalPath,CopyPath,overwrite:true);Console.WriteLine($"文件复制成功，原始路径：{OriginalPath}，目标路径：{CopyPath}");}///<summary>///移动文件（先创建目标目录）///</summary>privatestaticvoidMoveFile(){Console.WriteLine("\n3.开始移动文件...");//步骤1：创建移动目标目录（若不存在）if(!Directory.Exists(MoveDir)){Directory.CreateDirectory(MoveDir);Console.WriteLine($"目标目录不存在，已创建：{MoveDir}");}//步骤2：移动文件（若目标文件已存在，设置overwrite:true覆盖）File.Move(OriginalPath,MovePath,overwrite:true);Console.WriteLine($"文件移动成功，原始路径：{OriginalPath}，目标路径：{MovePath}");//步骤3：删除原始文件（可选，因Move已移动文件，此处仅验证）