Qt學習筆記(三十二)：Qt 中的文件讀寫操作

一、文件系統：

文件操作是應用程序必不可少的部分。Qt 作爲一個通用開發庫，提供了跨平臺的文件操作能力。Qt 通過QIODevice提供了對 I/O 設備的抽象，這些設備具有讀寫字節塊的能力。下面是 I/O 設備的類圖（Qt5）：

QIODevice：所有 I/O 設備類的父類，提供了字節塊讀寫的通用操作以及基本接口；
QFileDevice：Qt5新增加的類，提供了有關文件操作的通用實現。
QFlie：訪問本地文件或者嵌入資源；
QTemporaryFile：創建和訪問本地文件系統的臨時文件；
QBuffer：讀寫QbyteArray, 內存文件；
QProcess：運行外部程序，處理進程間通訊；
QAbstractSocket：所有套接字類的父類；
QTcpSocket：TCP協議網絡數據傳輸；
QUdpSocket：傳輸 UDP 報文；
QSslSocket：使用 SSL/TLS 傳輸數據；

文件系統分類:

順序訪問設備:

是指它們的數據只能訪問一遍：從頭走到尾，從第一個字節開始訪問，直到最後一個字節，中途不能返回去讀取上一個字節，這其中，QProcess、QTcpSocket、QUdpSoctet和QSslSocket是順序訪問設備。

隨機訪問設備:

可以訪問任意位置任意次數，還可以使用 QIODevice::seek() 函數來重新定位文件訪問位置指針，QFile、QTemporaryFile 和 QBuffer 是隨機訪問設備。

二、QFile 讀寫文件：

在 ui 界面上拖兩個按鈕和一個文本編輯控件，如下：

代碼如下：

// 讀文件
void Widget::on_btnReadFile_clicked()
{
    // 獲取文件路徑
    QString filePath = QFileDialog::getOpenFileName();
    if (!filePath.isEmpty())
    {
        // 根據文件路徑實例化一個文件對象
        QFile file(filePath);
        
        // 以只讀方式打開文件
        if (file.open(QFile::ReadOnly))
        {
            // 讀取文件：一次讀取文件中所有內容
//            QByteArray buf = file.readAll();
            
            // 讀取文件：一行一行讀取
            QByteArray buf;
            while (!file.atEnd())
            {
                buf += file.readLine();
            }
            
            // 注意：默認情況下，如果文件中含有中文時，只有 UTF8 格式的文件能正常讀取，
            // 其他格式的文件讀取出的中文數據都是亂碼。
            
            // 顯示到 textEdit 上
            ui->textEdit->setText(buf);
        }
        
        // 關閉文件
        file.close();
    }
}

// 寫文件
void Widget::on_btnWriteFile_clicked()
{
    // 保存文件路徑
    QString filePath = QFileDialog::getSaveFileName();
    if (!filePath.isEmpty())
    {
        // 根據文件路徑實例化一個文件對象
        QFile file(filePath);
        
        // 以只寫方式打開文件
        if (file.open(QFile::WriteOnly))
        {
            // 獲取 textEdit 中內容；toPlainText 表示獲取 textEdit 中內容的純文本數據
            QString text = ui->textEdit->toPlainText();
            
            // 寫入文件：並將文件格式設置爲 utf8
//            file.write(text.toUtf8());
            
            // 寫入文件：將數據轉換成標準 C++ 的 char* 格式；
            // 生成的文件還是 utf8 格式，即默認寫入的數據格式就是 utf8；
//            file.write(text.toStdString().data());
            
            // 寫入文件：文件格式爲本地平臺8位編碼（windows 下默認爲 ANSI）
            file.write(text.toLocal8Bit());
        }
        
        // 關閉文件
        file.close();
    }
}

QFileDialog 的使用參考 Qt學習筆記(十二)：標準文件對話框。

三、QFileInfo 獲取文件信息：

// 獲取文件路徑
QString filePath = QFileDialog::getOpenFileName();
if (!filePath.isEmpty())
{
    QFileInfo info(filePath);
    qDebug() << info.absoluteFilePath();    // 獲取包含文件名的絕對路徑
    qDebug() << info.absolutePath();        // 獲取不包含文件名的絕對路徑

    qDebug() << info.fileName();            // 獲取文件名（不包含路徑）
    qDebug() << info.filePath();            // 獲取文件名（包括路徑，絕對的或相對的）
    qDebug() << info.path();                // 獲取文件路徑（不包含文件名）

    // 獲取文件的創建日期和事件（"年-月-日 時:分:秒:毫秒"）
    qDebug() << info.created().toString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss:zzz");

    qDebug() << info.exists();              // 判斷文件是否存在

    qDebug() << info.suffix();              // 獲取文件後綴

    qDebug() << info.isExecutable();        // 是否是可執行文件
    qDebug() << info.isDir();               // 是否是目錄
    qDebug() << info.isFile();              // 是否是文件
    qDebug() << info.isHidden();            // 是否是隱藏文件
}

四、QDataStream 讀寫文件：

QDataStream 類提供二進制數據的序列化，到一個 IO 設備。

數據流是編碼信息的二進制流，它完全獨立於主機的操作系統、CPU 或字節順序。例如，通過 windows 下 PC 編寫的數據流，可以被運行在 Solaris 上的 Sun SPARC 讀取。

還可以使用數據流來讀取/寫入未經編碼的原始二進制數據。如果想要“解析”輸入流，請參閱 QTextStream。

QDataStream 類實現了 c++ 基本數據類型的序列化，如 char、short、int、char * 等。更復雜數據的序列化是通過將數據分解爲基本單元來實現的。

QDataStream 可以用來操作圖片、音頻、視頻等非文本數據。

寫文件：

// 寫文件
void Widget::on_btnWriteFile_clicked()
{
    QFile file("file.txt");
    
    // 以只寫方式打開文件
    if (file.open(QIODevice::WriteOnly))
    {
        // 根據文件對象實例化一個數據流，向數據流裏寫數據，就是向文件裏寫數據
        QDataStream stream(&file);   
        
        // 使用輸出字符寫數據，可以寫字符串，也可以整型，或者其他類型的數據；
        // 注意：因爲寫入的是二進制數據，所以即使寫入的是 .txt 文件，文件中也是亂碼；
        stream << QString("主要看氣質") << 22;
        
        file.close(); // 關閉文件
    }
    
    qDebug() << "寫文件成功";
}

讀文件：

// 讀文件
void Widget::on_btnReadFile_clicked()
{
    QFile file("file.txt");
    if (!file.exists())
    {
        qDebug() << "文件不存在";
    }
    else
    {
        // 以只讀方式打開文件
        if (file.open(QFile::ReadOnly))
        {
            // 創建數據流對象
            QDataStream stream(&file);
            
            QString str;
            int a;
            
            // 讀取數據。
            // 注意：讀取數據的類型和順序，需要和寫入數據的類型和順序 保持一致.
            stream >> str >> a;
            
            // Qt 默認寫入的數據是 utf8 格式的
            qDebug() << str.toUtf8().data() << a;
            
            file.close(); // 關閉文件
        }
    }
}

使用 QDataStream 讀取圖片，並轉換成 base64 字符串：

// 讀文件
void Widget::on_btnReadFile_clicked()
{
    // 獲取文件路徑
    QString filePath = QFileDialog::getOpenFileName();
    if (!filePath.isEmpty())
    {
        // 創建文件對象
        QFile file(filePath);
        
        // 以只讀方式打開文件
        if (file.open(QFile::ReadOnly))
        {
            // 創建數據流
            QDataStream stream(&file);
            
            char *buf = new char[1024];
            QByteArray array;
            
            // 循環讀取數據
            while (!stream.atEnd())
            {
                // 讀取數據到緩衝區 buf 中，最多讀取 1024 個字節，返回實際讀取的字節數；
                int len = stream.readRawData(buf, 1024);

                // 將讀取的二進制數據轉換成 字節數組
                array.append(QByteArray(buf, len));
            }
            delete buf;
            
            // 將讀取的數據轉換成 base64 字符串
            QString str = QString(array.toBase64());
            ui->textEdit->setText(str);
            
            // 不知道爲什麼此處的 qDebug() 方法不能輸出！！！
            qDebug() << str;
            
            file.close(); // 關閉文件
        }
    }
}

讀取結果：

使用 QDataStream 將 base64 字符串轉換成圖片：將上圖 textEdit 中的數據寫入圖片；

// 寫文件
void Widget::on_btnWriteFile_clicked()
{
    // 獲取保存文件路徑
    QString filePath = QFileDialog::getSaveFileName();
    if (!filePath.isEmpty())
    {
        // 創建文件對象
        QFile file(filePath);
        
        // 以只寫方式打開文件
        if (file.open(QFile::WriteOnly))
        {
            // 獲取 textEdit 上的文本信息
            QString text = ui->textEdit->toPlainText();
            
            // 將 base64 數據轉換成 字節數組
            QByteArray array = QByteArray::fromBase64(text.toUtf8());
            
            // 創建數據流
            QDataStream stream(&file);
            
            // 寫入數據：參數1表示緩存數據，參數2表示緩存數據的字節長度；返回實際寫入的字節數。
            int len = stream.writeRawData(array.data(), array.length());
            qDebug() << QString::number(len);
            
            file.close(); // 關閉文件
        }
    }
}

上面是使用 QDataStream 讀寫圖片，並和 base64 字符串的互相轉換，比較麻煩；Qt 還有更簡單的方法讀寫圖片數據，並和 base64 字符串互相轉換，如下所示：

讀取圖片數據，並轉換成 base64 字符串：

// 讀文件
void Widget::on_btnReadFile_clicked()
{
    // 獲取文件路徑
    QString filePath = QFileDialog::getOpenFileName();
    if (!filePath.isEmpty())
    {
        // 聲明字節數組
        QByteArray array;
        // 聲明緩衝區，指向字節數組（當向緩衝區寫入數據時，就是在向字節數組中寫入數據）
        QBuffer buf(&array);
        
        // 將圖片數據保存到緩衝區
        QPixmap pixmap(filePath);
        pixmap.save(&buf, "jpg");
        
        // 將數據轉換成 base64 字符串
        QString str = QString(array.toBase64());
        ui->textEdit->setText(str);
        qDebug() << str;
    }
}

將 base64 字符串數據保存爲圖片：

// 寫文件
void Widget::on_btnWriteFile_clicked()
{
    // 獲取保存文件路徑
    QString filePath = QFileDialog::getSaveFileName();
    if (!filePath.isEmpty())
    {
        // 獲取 textEdit 上的數據
        QString str = ui->textEdit->toPlainText();
        
        // 從給定字節數組加載一個圖片對象
        QPixmap pixmap;
        pixmap.loadFromData(QByteArray::fromBase64(str.toLocal8Bit()));
        
        // 保存圖片
        pixmap.save(filePath);
    }
}

五、QTextStream 操作文件：

QTextStream 類爲讀寫文本提供了一個方便的接口。

QTextStream 可以在 QIODevice、QByteArray 或 QString 上操作。使用 QTextStream 的流操作符，可以方便地讀寫單詞、行和數字。對於生成文本，QTextStream 支持字段填充和對齊的格式化選項，以及數字的格式化。

使用 QTextStream 讀取控制檯輸入和寫入控制檯輸出也是常見的。QTextStream 可識別區域設置，並將使用正確的編解碼器自動解碼標準輸入。

寫入文件：

// 寫文件
void Widget::on_btnWriteFile_clicked()
{
    // 創建文件對象
    QFile file("file.txt");
    
    // 以只寫方式打開文件
    if (file.open(QFile::WriteOnly))
    {
        // 創建文本流對象
        QTextStream stream(&file);
        
        // 設置寫入文件的編碼方式（默認情況下是根據平臺默認的編碼）
        stream.setCodec("UTF-8");
        
        // 向流中寫數據
        stream << QString("主要看氣質") << 250;
        
        // 關閉文件
        file.close();
    }
}

寫入的文件爲：

可以發現，寫入的兩個數據沒有分隔，而是緊挨在一起的；這種情況下如果使用下面的方法讀取數據，就無法讀出正確的數據：

// 讀文件
void Widget::on_btnReadFile_clicked()
{
    // 創建文件對象
    QFile file("file.txt");
    
    // 以只讀方式打開文件
    if (file.open(QFile::ReadOnly))
    {
        // 創建文本流對象
        QTextStream stream(&file);
        
        // 設置寫入文件的編碼方式（默認情況下是根據平臺默認的編碼）
        stream.setCodec("UTF-8");
        
        QString str;
        int a;
        
        // 讀取數據
        stream >> str >> a;
        qDebug() << str.toUtf8().data() << a;
        
        // 關閉文件
        file.close();
    }
}

輸出結果如下：這是因爲讀取的數據全部給了變量 str，而整型變量 a 沒有接收到數據，只有初始值 0.

六、QBuffer：表示一個內存緩衝區

QBuffer 類爲 QByteArray 提供一個 QIODevice 接口。

QBuffer 允許我們使用 QIODevice 接口訪問 QByteArray。QByteArray 被視爲一個標準的隨機訪問文件。

QBuffer 相當於一個內存文件，也可以向其中讀寫數據：

    // 聲明一個內存緩衝區（相當於一個內存文件，也可以讀寫數據）
    QBuffer buf;
    
    // 以只寫方式打開內存緩衝區
    if (buf.open(QFile::WriteOnly))
    {
        // 向內存緩衝區寫入數據
        buf.write("hello");
        buf.write("nihao");
        buf.write("how are you");
        
        buf.close(); // 關閉緩衝區
    }
    
    // 從緩衝區中讀取數據
    // 可以看到，向內存緩衝區中寫的多條數據，是緊挨在一起的
    qDebug() << buf.buffer();

QBuffer 可以和 QByteArray 一起使用，用 QByteArray 來存儲 QBuffer 緩衝區中的數據：

    // 聲明一個字節數組
    QByteArray array;
    
    // 聲明一個內存緩衝區，指向一個字節數組；
    // 當向緩衝區中寫入數據時，就是在向字節數組中寫入數據；
    QBuffer buf(&array);
    
    // 以只寫方式打開內存緩衝區
    if (buf.open(QFile::WriteOnly))
    {
        // 向內存緩衝區寫入數據
        buf.write("hello");
        buf.write("nihao");
        buf.write("how are you");
        
        buf.close(); // 關閉緩衝區
    }
    
    // 從緩衝區中讀取數據
    // 可以看到，向內存緩衝區中寫的多條數據，是緊挨在一起的
    qDebug() << buf.buffer();
    qDebug() << "array:" << array;

Qt學習筆記(三十二)：Qt 中的文件讀寫操作

一、文件系統：

文件系統分類:

二、QFile 讀寫文件：

三、QFileInfo 獲取文件信息：

四、QDataStream 讀寫文件：

使用 QDataStream 讀取圖片，並轉換成 base64 字符串：

使用 QDataStream 將 base64 字符串轉換成圖片：將上圖 textEdit 中的數據寫入圖片；

五、QTextStream 操作文件：

六、QBuffer：表示一個內存緩衝區

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