文本文件与二进制文件

简介:

【这回算是来个彻底的搞清楚了】 
一、文本文件与二进制文件的定.

大家都知道计算机的存储在物理上是二进制的,所以文本文件与二进制文件的区别并不是物理上的,而是逻辑上的。这两者只是在编码层次上有差异。 
简单来说,文本文件是基于字符编码的文件,常见的编码有ASCII编码,UNICODE编码等等。

二进制文件是基于值编码的文件,你可以根据具体应用,指定某个值是什么意思(这样一个过程,可以看作是自定义编码)。 
从上面可以看出文本文件基本上是定长编码的,基于字符嘛,每个字符在具体编码中是固定的,ASCII码是8个比特的编码,UNICODE一般占16个比特。而二进制文件可看成是变长编码的,因为是值编码嘛,多少个比特代表一个值,完全由你决定。大家可能对BMP文件比较熟悉,就拿它举例子吧,其头部是较为固定长度的文件头信息,前2字节用来记录文件为BMP格式,接下来的8个字节用来记录文件长度,再接下来的4字节用来记录bmp文件头的长度。。。大家可以看出来了吧,其编码是基于值的(不定长的,2、4、8字节长的值都有),所以BMP是二进制文件。 
二、文本文件与二进制文件的存取 
文本工具打开一个文件的过程是怎样的呢?拿记事本来说,它首先读取文件物理上所对应的二进制比特流(前面已经说了,存储都是二进制的),然后按照你所选择的解码方式来解释这个流,然后将解释结果显示出来。一般来说,你选取的解码方式会是ASCII码形式(ASCII码的一个字符是8个比特),接下来,它8个比特8个比特地来解释这个文件流。例如对于这么一个文件流"01000000_01000001_01000010_01000011"(下划线'_',是我为了增强可读性,而手动添加的),第一个8比特'01000000'按ASCII码来解码的话,所对应的字符是字符'A',同理其它3个8比特可分别解码为'BCD',即这个文件流可解释成“ABCD”,然后记事本就将这个“ABCD”显示在屏幕上。 
事实上,世界上任何东西要与其他东西通信会话,都存在一个既定的协议,既定的编码。人与人之间通过文字联络,汉字“妈”代表生你的那个人,这就是一种既定的编码。但注意到这样一种情况,汉字“妈”在日本文字里有可能是你生下的那个人,所以当一个中国人A与日本B之间用“妈”这个字进行交流,出现误解就很正常的。

用记事本打开二进制文件与上面的情况类似。记事本无论打开什么文件都按既定的字符编码工作(如ASCII码),所以当他打开二进制文件时,出现乱码也是很必然的一件事情了,解码和译码不对应嘛。例如文件流'00000000_00000000_00000000_00000001'可能在二进制文件中对应的是一个四字节的整数int 1,在记事本里解释就变成了"NULL_NULL_NULL_SOH"这四个控制符。 
文本文件的存储与其读取基本上是个逆过程,不再累述。而二进制文件的存取显然与文本文件的存取差不多,只是编/解码方式不同而已,也不再叙述。 
三、文本文件与二进制文件的优缺点 
因为文本文件与二进制文件的区别仅仅是编码上不同,所以他们的优缺点就是编码的优缺点,这个找本编码的书来看看就比较清楚了。一般认为,文本文件编码基于字符定长,译码容易些;二进制文件编码是变长的,所以它灵活,存储利用率要高些,译码难一些(不同的二进制文件格式,有不同的译码方式)。关于空间利用率,想想看,二进制文件甚至可以用一个比特来代表一个意思(位操作),而文本文件任何一个意思至少是一个字符. 
很多书上还认为,文本文件的可读性要好些,存储要花费转换时间(读写要编译码),而二进制文件可读性差,存储不存在转换时间(读写不要编解码,直接写值).这里的可读性是从软件使用者角度来说的,因为我们用通用的记事本工具就几乎可以浏览所有文本文件,所以说文本文件可读性好;而读写一个具体的二进制文件需要一个具体的文件解码器,所以说二进制文件可读性差,比如读BMP文件,必须用读图软件.而这里的存储转换时间应该是从编程的角度来说的,因为有些操作系统如windows需要对回车换行符进行转换(将'\n',换成'\r\n',所以文件读写时,操作系统需要一个一个字符的检查当前字符是不是'\n'或'\r\n').这个在存储转换在Linux操作系统中并不需要,当然,当在两个不同的操作系统上共享文件时,这种存储转换又可能出来(如Linux系统和Windows系统共享文本文件)。

从编程的角度来讲,两种文件我们对待的方式是一样,即都是01码,只是逻辑上对其的解释不一样而已 
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【C 或者 C++中的操作】 
C++标准库提供了基于输入/输出流机制的文件操作,叫做文件流(File Stream)。打开文件的时候,可以用参数制定按照二进制方式还是文本方式。 
C++标准库提供了基于输入/输出流机制的文件操作,叫做文件流(File Stream)。打开文件的时候,可以用参数制定按照二进制方式还是文本方式。

然而,可能与你的想象不同的是,这里的二进制或者文本与文件的格式并没有任何关系,而是文件流操作时对数据的表达方式。

文本方式和二进制方式的最大区别在于文本方式对于'\n'换行符的理解不同,在DOS平台下,该字符会被展开成两个控制字符(相当于"\r\n"),在ASCII字符集下是0DH,0AH,而在UNIX平台下,仅仅是,不会展开。而在二进制方式下,不管是什么平台,'\n'都是精确的。

而类似于一个数学上的数字128,会在文件中以什么样的格式存储,是以数字形式存储(80H),还是对应的可读文本('1','2','8'),却和文件流的打开方式无关。

在C++的文件流中,使用的术语叫做格式化输入输出操作和无格式化操作,前者也就是运算符,将数字按照可读文本存储,后者是get/put成员函数,直接存储数字格式。


















本文转自cnn23711151CTO博客,原文链接: http://blog.51cto.com/cnn237111/669265,如需转载请自行联系原作者

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