C# I/O系统

绝地灬酷狼 2022-02-16 00:45 182阅读 0赞

1、I/O系统从某种意义上来说可分为两大类，一是控制台，二是文件系统，包含显示器，硬盘等。在C\#中是通过数据流的方式来进行I/O操作的。什么是数据流呢？数据流是一种对产生和使用信息的抽象。在C\#中，I/O操作的最小单位是字节，因为大多数设备在进行I/O操作时都是基于字节的。而对于人来说，我们常常习惯于使用字符来进行通信。C\#中含有两种基本数据流，即字节数据流和字符数据流，同时也提供了一些类用于两者之间的转换。

2、.NET Framework中定义了字节数据流类和字符数据流类，而所有的核心数据流类都是在System.IO名称空间中，如果需要使用这些类需要引用名称空间： using System.IO。由于Console类定义在System名称空间中，所以不需要为控制台的输入输出指定System.IO名称空间。

一、 数据流类：

1）C\#中的核心数据流类是System.IO.Stream，Stream类是所有数据流类的基类，它是一个抽象类，不能实例化。下面介绍一下其包含的常用的方法和常用属性。

（1）方法：

<table style="font-family:Arial; font-size:14px; line-height:26px; text-align:left"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>方法</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void Close()</td> 
   <td>关闭数据流</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void Flush()</td> 
   <td>向物理设备写入数据流中的内容</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int ReadByte()</td> 
   <td>返回输入数据流中的下一个可用字节的整数表示，到达文件末尾时返回-1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int Read(byte[] buffer,int offset,int count)</td> 
   <td>试着读取count个字节，并从buffer[offset]开始将数据写入buffer数组，返回成功读取的字节数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>long Seek(long offset,SeekOrigin origin)</td> 
   <td>在数据流中将当前位置设定在origin+offset处，返回新的地址</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void WriteByte(byte value)</td> 
   <td>把单个字节输入数据流中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int Read(byte[] buffer,int offset,int count)</td> 
   <td>把数组buffer中从buffer[offset]开始的count个字节写入输出流，返回写入的字节数</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

（2）属性：

<table style="font-family:Arial; font-size:14px; line-height:26px; text-align:left"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>属性</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>bool CanRead</td> 
   <td>如果数据流可读，属性为真，只读属性</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>bool CanWrite</td> 
   <td>如果数据流可写，属性为真，只读属性</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>bool CanSeek</td> 
   <td>如果数据流支持位置请求，属性为真，只读属性</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>bool Position</td> 
   <td>该属性提供数据流的当前位置，读写属性</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>bool Length</td> 
   <td>该属性提供数据流的长度，读写属性</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>bool CanTimeout</td> 
   <td>如果数据流支持超时操作，属性为真，只读属性</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int ReadTimeout</td> 
   <td>该属性指定读操作的超时时间，读写属性</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int WriteTimeout</td> 
   <td>该属性指定写操作的超时时间，读写属性</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

1、从Stream类派生出一些具体的字节数据流类，这些数据流类都定义在System.IO名称空间中，包括BufferedStream类，FileStream类，MemoryStream类和UnmanagedMemoryStream类。

2、要创建字符数据流，需要将字节数据流包装在一个C\#字符数据流包装类中。字符数据流层次结构的最顶层是抽象类TextReader和TextWriter，所有的派生类都必须实现这两个抽象类所定义的方法。

2）TextReader类定义的输入方法有：

<table style="font-family:Arial; font-size:14px; line-height:26px; text-align:left"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>方法</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int Peek()</td> 
   <td>从输入数据流中获取下一个字符，但是不移除该字符，如果没有可用字符，则返回-1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int Read()</td> 
   <td>返回输入数据流中的下一个可用字符的整数形式，当到达数据流末端时返回-1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int Read(char[] buffer,int index,int count)</td> 
   <td>尝试读取count个字符，并从buffer[index]开始将数据写入buffer数组，返回成功读取的字符个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int ReadBlock(char[] buffer,int index,int count)</td> 
   <td>尝试读取count个字符，并从buffer[index]开始将数据写入buffer数组，返回成功读取的字符个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>string ReadLine()</td> 
   <td>读取下一行文本并将其作为字符串返回，如果试图在文本末尾进行读取，就返回null</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>string ReadToEnd()</td> 
   <td>读取数据流中从当前位置到结尾的所有字符，并将其作为字符串返回</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

（1）TextWriter类定义了各种版本的Write函数和WriteLine函数。除了这些函数，TextWriter类还定义了Close()和Flush()函数。其中，Flush()函数用于将输出缓冲区中的数据写入物理介质中，而Close()函数用于关闭写入程序并释放资源。

（2）TextReader和TextWriter类作为抽象类，由一些基于字符的数据流类来实现。这些数据流包括StreamReader,StreamWriter,StringReader和StringWriter。

（3）除了上面介绍的字节数据流和字符数据流外，C\#中还定义了一种二进制数据流，BinaryReader和BinaryWriter类，直接读写二进制数据。

以上转载自： [http://blog.csdn.net/andamajing/article/details/7458983][http_blog.csdn.net_andamajing_article_details_7458983]

以下转载自：[http://blog.csdn.net/andamajing/article/details/7458993][http_blog.csdn.net_andamajing_article_details_7458993]

控制台的I/O是通过标准的数据流Console.In，Console.Out，Console.Error实现的。

（一）、Console.In：

Console.In是TextReader类的一个实例，可以使用TextReader类定义的方法。但是，一般情况下，我们使用的是Console类提供的方法，共有三个方法，它们分别是Read()，ReadLine()和ReadKey()函数。

1）Read（）：

读取单个字符时通常使用Read()函数，它为静态函数，用于从控制台读取下一个字符，返回所读取字符的int类型的值，如果需要使用该字符，必须使用char关键字进行强制类型转换。该方法在调用失败时返回-1，并抛出IOException异常。

默认情况下，控制台输入都是逐行缓冲的，因此必须按下Enter键将输入的字符发送给程序。在按下Enter键时，系统会把一个包含回车键的换行序列放到输入数据流中，字符在被读取之前一直存储在输入缓冲区中。

2）ReadLine（ ）：

如果需要读取一个字符串，那么我们需要使用ReadLine()函数了，该函数一直读取字符并在用户按下Enter键时以String对象的形式返回这些字符。

3）ReadKey（）：

在.NET Framework 2.0以后，Console类增添了一个新的方法ReadKey()，该函数以非逐行缓冲的方式读取按键。

ReadKey()方法有两种形式，如下所示：

static ConsoleKeyInfo ReadKey();

static ConsoleKeyInfo ReadKey(bool intercept);

第一种形式将等待从键盘的输入，当用户按下某个按键时，立即返回该键，并在屏幕上显示相应的键。第二种形式也等待从键盘输入，当有键按下时立即返回该键，如果intercept为真，就不会显示该键，如果intercept为键，则屏幕上显示相应的键。

从上面的函数定义可以看到，该函数返回一个ConsoleKeyInfo对象，该对象时一个结构体，包含下面的只读属性：

char KeyChar

ConsoleKey Key

ConsoleModifiers Modifiers

其中：

（1）：KeyChar属性包含了与所按下的键相匹配的char类型值。

（2）：Key属性包含了一个ConsoleKey枚举定义的枚举值，ConsoleKey枚举定义了与键盘上所有按键相对应的键值。

（3）：ConsoleModifiers枚举定义了键盘按键的修饰符，如Shift，Ctrl 和 Atl 。

（二）Consloe.Out：

Console.Out和Console.Error都是TextWriter类型的对象，虽然可以调用它定义的方法进行输出，但是由于Console类定义了自己的输出函数Write函数和WriteLine函数，所以可以直接调用它们。

（三）Console.Error：  
Console.Error在默认情况下是输出写入到控制台，但是我们可以重定向到一个磁盘文件，而不是屏幕，将错误信息输出到日志文件中并且不影响控制台的输出。

另可参考：

[http://blog.csdn.net/andamajing/article/details/7460515][http_blog.csdn.net_andamajing_article_details_7460515]

[http://blog.csdn.net/andamajing/article/details/7460642][http_blog.csdn.net_andamajing_article_details_7460642]

[http://blog.csdn.net/andamajing/article/details/7467048][http_blog.csdn.net_andamajing_article_details_7467048]

[http_blog.csdn.net_andamajing_article_details_7458983]: http://blog.csdn.net/andamajing/article/details/7458983
[http_blog.csdn.net_andamajing_article_details_7458993]: http://blog.csdn.net/andamajing/article/details/7458993
[http_blog.csdn.net_andamajing_article_details_7460515]: http://blog.csdn.net/andamajing/article/details/7460515
[http_blog.csdn.net_andamajing_article_details_7460642]: http://blog.csdn.net/andamajing/article/details/7460642
[http_blog.csdn.net_andamajing_article_details_7467048]: http://blog.csdn.net/andamajing/article/details/7467048