文件格式：文本和二进制

1. 文本文件

想想看：电脑其实啥都存成1和0（或者说，不怕这个词的话——就是一串字节）。但如果你把同一个文件给两个程序用，它们可能反应完全不一样。比如一个程序能看到正常文本，另一个就只看到一堆“乱码字节”。这就是文件格式的问题——也就是这些字节到底怎么解释。格式描述了数据的内部结构、读取规则和编码方式。程序如果不知道格式，可能根本搞不懂文件里存的啥。

文本文件——就是那种数据直接用普通文本存的文件，用某种编码（最常见是UTF-8，或者硬核点用ASCII）。这种文件你用任何文本编辑器（比如Notepad或者VS Code）都能打开直接看——就是一行行字符，不是什么神秘的控制字节或者二进制结构。

常见例子

• *.txt —— 普通文本文件，比如“to-do.txt”或者“best-books.txt”。
• *.csv —— 数据用逗号或者分号分开的文件（很适合表格）。
• *.json —— 用来交换结构化数据的文件（比如书单）。
• *.xml,*.html —— 用来存和传结构化数据。

CSV文件例子

沙丘;弗兰克·赫伯特;1965
一九八四;乔治·奥威尔;1949
大师与玛格丽塔;米哈伊尔·布尔加科夫;1966

每一行就是一条记录（比如一本书）。行里的值用分号分开，这就是CSV（Comma-Separated Values）的例子。Comma本来是逗号，但这里用别的分隔符（;）。人能看到的字符，其实就是程序读到的字节，只要程序知道怎么解释文本格式和文件编码。

程序怎么操作文本文件

只要“按文本”打开文件，就能一行行读。例子（以后你会用到的）：

// 从文件简单读取每一行（细节后面讲）
string[] lines = File.ReadAllLines("books.txt");
foreach (string line in lines)
{
    Console.WriteLine(line);
}

文本文件的优点

• 人能直接看懂（human-readable）。
• 手动编辑超方便（随便用Notepad都行）。
• 调试和不同系统之间交换数据很爽。
• 跨平台（Windows、Linux、Mac）搬来搬去没压力。

文本文件的缺点

• 结构不严格（txt），格式错了很容易出bug。
• 占空间大（比如数字12345 = 5字节，二进制只要4字节）。
• 复杂数据（比如图片、音频）用文本传很麻烦甚至不行。
• 性能：数据量大时慢。

有用小知识

• 不同平台对“换行”理解不一样：Windows用\r\n，Unix用\n。
• 编码方式可能不同（UTF-8、UTF-16、ANSI等），所以一个系统写的文件在另一个系统可能全是“乱码”（其实就是字节解释错了）。

2. 二进制文件

二进制文件——文件里存的不是字符，而是任意字节。可以是数字、结构体、图片、音乐，甚至机器码。你试试用记事本打开.exe，全是看不懂的鬼画符！

常见例子

• *.exe, *.dll —— 可执行文件和库。
• *.jpg, *.png, *.gif—— 图片。
• *.mp3, *.wav—— 音频文件。
• *.dat —— 任意自定义数据文件。
• 应用专用格式（*.docx、*.xlsx等）——几乎都是二进制。

二进制文件是怎么存的？

程序一字节一字节地按自己需要的格式写和读数据。比如int类型的数字就是4字节（32位），字符串一般是长度+字符的字节（按某种编码）。

在文本文件里，数字12345就是字符'1'、'2'、'3'、'4'、'5'对应的字节：

在二进制文件里，int 12345（小端序，little-endian）是这样：

（也就是说：12345 = 0x00003039。）

你可以试试把同一个数字用文本和二进制方式写到文件里——对比下文件大小。二进制会更小。

程序怎么操作二进制文件

要用专门的流（比如BinaryReader、BinaryWriter）。和文本文件不一样，必须完全知道结构，否则根本读不出来。

// 把数字写进二进制文件的例子
var writer = new BinaryWriter(File.Open("books.bin", FileMode.Create));

// 比如写字符串：先写字符数（int），再写字符的字节
string title = "沙丘";
writer.Write(title.Length); // 写长度（int）
writer.Write(title); // 写字符串（会用UTF-8）
writer.Write(1965); // 写年份（int）

writer.Close(); // 关闭流

这只是个例子。后面几节课我会详细讲二进制文件怎么搞。

二进制文件的优点

• 更省空间：占用更小。
• 读写速度快（尤其数据量大时）。
• 能存复杂结构：数组、嵌套对象啥的都行。

二进制文件的缺点

• 人看不懂（human-unreadable）。
• 结构变了，老数据可能全废或者“炸了”。
• 必须有详细的解析说明才能读。

3. 选哪种格式？

文本 vs 二进制文件

怎么选

• 想让数据人能看懂、方便改、方便调试？——用文本文件（比如.txt、.csv、.json）。
• 数据复杂、对大小和速度有要求？——二进制格式。
• 要跨平台交换数据？——文本更合适，但编码要用标准的（UTF-8）。
• 程序要读写大量数据，而且格式很严格？——选二进制。

我们做的“书单”控制台小程序，一开始用文本格式（.csv或.txt）就很合适。以后结构复杂了或者想加快加载速度，可以学二进制文件，或者用JSON/XML。

4. 有用的细节

生活中哪里会遇到文本和二进制文件？

文本文件：

• 程序配置（经常是.ini或.json）。
• 脚本、日志、笔记。
• 导入/导出文件（应用间数据交换）。

二进制文件：

• 程序、游戏、库（一般人不会去看）。
• 大型数据库和压缩包（比如.mdb、.zip）。
• 多媒体：音乐、照片、视频。

一次性读完整个文件（文本方式）：

string allText = File.ReadAllText("books.txt");
// 现在allText就是整个文件内容的大字符串

按行读（适合列表）：

string[] lines = File.ReadAllLines("books.txt");
foreach (string line in lines)
{
    // 可以把一行拆成几部分
    string[] parts = line.Split(';');
    // parts[0] —— 书名，parts[1] —— 作者，parts[2] —— 年份
}

二进制读取——必须按结构来

var reader = new BinaryReader(File.Open("books.bin", FileMode.Open));

int count = reader.ReadInt32(); // 书的数量
for (int i = 0; i < count; i++)
{
    string title = reader.ReadString();
    string author = reader.ReadString();
    int year = reader.ReadInt32();
    // 现在可以还原一条记录了！
}

reader.Close();

5. 实战例子：创建书单文件

把数据存到文本文件

我们每本书存成一行，格式是：
书名;作者;第一版年份

// 我们要保存的书单
var books = new List<(string Title, string Author, int Year)>
{
    ("沙丘", "弗兰克·赫伯特", 1965),
    ("一九八四", "乔治·奥威尔", 1949),
    ("大师与玛格丽塔", "米哈伊尔·布尔加科夫", 1966)
};

// 保存到文本文件
var writer = new StreamWriter("books.txt");
foreach (var book in books)
    writer.WriteLine($"{book.Title};{book.Author};{book.Year}");

writer.Close();

你可以用books.txt用记事本打开，直接看到所有数据。

把数据存到二进制文件

现在我们试试更紧凑的方式（虽然人看不懂）：

var writer = new BinaryWriter(File.Open("books.bin", FileMode.Create));

writer.Write(books.Count); // 写书的数量
foreach (var book in books)
{
    writer.Write(book.Title); // 字符串：长度+字节
    writer.Write(book.Author); // 字符串
    writer.Write(book.Year); // 年份（int）
}

writer.Close();

你要是用文本编辑器打开books.bin，看到的就是一堆乱码。这很正常。二进制文件本来就不是给人看的——只有知道怎么写的程序才能正确处理。

6. 操作格式时常见的坑

你要是把二进制文件当文本读，看到的就是一锅粥或者直接报错。反过来，把文本文件当二进制读、还想有严格结构——也会出问题。

最常见的坑：数据结构和读写顺序不一致。比如先写了年份再写书名，结果读的时候顺序反了——拿到的就不是你想要的内容。一定要保证操作顺序一致！

很多程序员喜欢“偷看”文本文件，检查保存和加载逻辑——这也是文本格式新手阶段特别方便的原因。二进制更适合进阶用，或者你想让用户看不到存储细节。

2

任务

C# SELF, 第 35 级, 课程 1

已锁定

文本文件的写入与读取

文本文件的写入与读取

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