【Qt开发】Qt系统（四）-＞ Qt文件

文章目录

• [1 -> 概述](#1 -> 概述)
• [2 -> 核心类与架构](#2 -> 核心类与架构)
• • [2.1 -> QIODevice：输入输出设备的抽象基类](#2.1 -> QIODevice：输入输出设备的抽象基类)
  • [2.2 -> QFileDevice 与 QFile：具体的文件操作类](#2.2 -> QFileDevice 与 QFile：具体的文件操作类)
  • [2.3 -> QFileInfo：文件信息的查询专家](#2.3 -> QFileInfo：文件信息的查询专家)
  • [2.4 -> 其他相关辅助类](#2.4 -> 其他相关辅助类)
• [3 -> 文件操作的核心流程与模式](#3 -> 文件操作的核心流程与模式)
• • [3.1 -> 打开文件](#3.1 -> 打开文件)
  • [3.2 -> 读写数据](#3.2 -> 读写数据)
  • [3.3 -> 关闭文件](#3.3 -> 关闭文件)
• [4 -> 代码示例](#4 -> 代码示例)
• • [4.1 -> 自定义记事本](#4.1 -> 自定义记事本)
• [5 -> 总结](#5 -> 总结)

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1 -> 概述

在应用程序开发中，文件操作是不可或缺的核心功能之一。无论是读取配置文件、保存用户数据、记录日志，还是处理多媒体资源，程序都需要与文件系统进行交互。Qt 作为一个成熟的跨平台应用程序框架，提供了一套强大而优雅的文件操作 API，使得开发者能够以一致的方式在不同操作系统（Windows、macOS、Linux 等）上处理文件，无需关心底层的平台差异。

Qt 的文件系统类不仅封装了基本的文件读写功能，还提供了文件信息查询、目录遍历、路径处理等一系列高级功能。其设计遵循了 Qt 一贯的面向对象和信号槽机制，使得文件操作可以方便地集成到 Qt 的事件驱动架构中，实现异步、非阻塞的 I/O 操作。

2 -> 核心类与架构

Qt 的文件操作功能主要围绕几个核心类构建，它们之间有着清晰的继承和组合关系，形成了一个完整的 I/O 设备体系。

2.1 -> QIODevice：输入输出设备的抽象基类

QIODevice 是整个 Qt I/O 体系的基石。它是一个抽象类，为所有支持数据读写（输入/输出）的设备定义了统一的编程接口。这种设计将"设备"的概念抽象化，无论是文件、网络套接字、内存缓冲区还是串口，在程序员看来都是可以调用 read() 和 write() 的同类对象。这极大地提高了代码的通用性和可复用性。

QIODevice 定义了设备的打开模式（如只读 ReadOnly、只写 WriteOnly、读写 ReadWrite、追加 Append 等），以及读写数据、检查状态、处理错误等核心方法。正是基于 QIODevice 这一层抽象，Qt 才能实现其强大的信号槽机制在 I/O 操作中的应用，例如 readyRead() 信号可在数据到达时自动触发相应的槽函数。

2.2 -> QFileDevice 与 QFile：具体的文件操作类

QFileDevice 是 QIODevice 的直接子类，它为基于文件的设备提供了更具体的功能，例如文件截断、刷新、映射等底层操作。

QFile 是开发者最常使用的文件操作类，它继承自 QFileDevice。QFile 代表操作系统中的一个文件，提供了打开、关闭、读取、写入、重命名、删除等完整的方法。通过 QFile，开发者可以轻松处理文本文件和二进制文件。其使用遵循典型的"打开-操作-关闭"流程，并且在其析构时会自动关闭文件，这有助于避免资源泄漏。

2.3 -> QFileInfo：文件信息的查询专家

QFileInfo 是一个独立的、功能强大的类，专门用于获取文件和目录的元数据（metadata）。它本身并不打开或修改文件内容，而是像一个"侦察兵"，提供关于文件的各类信息：

• 基本属性：文件名（带后缀和不带后缀）、完整路径、文件后缀。
• 状态信息：文件大小（字节数）、创建时间、最后修改时间、最后访问时间。
• 权限与类型：判断文件是否可读、可写、可执行；判断路径指向的是普通文件还是一个目录。
• 符号链接处理：可以区分符号链接本身和其指向的实际目标文件。

QFileInfo 的存在使得开发者无需调用平台特定的 API 来获取文件信息，大大简化了跨平台开发。

2.4 -> 其他相关辅助类

• QDir：用于操作目录结构，功能包括创建、删除、重命名目录，遍历目录内容，管理路径字符串等。
• QTemporaryFile：用于创建临时文件。文件在对象销毁时会被自动删除，非常适合用于缓存或中间数据处理。
• QSaveFile：提供安全的文件写入机制。它先将数据写入一个临时文件，只有在所有写入操作都成功完成后，才将临时文件替换为目标文件。这可以有效防止程序崩溃或断电导致原始文件数据损坏。
• QTextStream 与 QDataStream ：这两个是高级的流类，通常与 QFile 配合使用。QTextStream 提供了方便的文本读写接口（如 << 和 >> 操作符），能自动处理编码和换行符。QDataStream 则用于二进制数据的序列化和反序列化，可以读写 Qt 的基本数据类型和容器类。

3 -> 文件操作的核心流程与模式

3.1 -> 打开文件

使用 QFile::open() 方法打开文件时，必须指定一个 OpenMode，它决定了文件的使用方式：

• QIODevice::ReadOnly：只读模式。
• QIODevice::WriteOnly ：只写模式（通常会清空原有内容，除非与 Append 组合）。
• QIODevice::ReadWrite：读写模式。
• QIODevice::Append：追加模式，所有写入都发生在文件末尾。
• QIODevice::Truncate：打开时清空文件。
• QIODevice::Text ：在读写时处理文本换行符（如 \r\n 与 \n 的转换）。

这些模式可以通过"或"运算符（|）进行组合，例如 QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text。

3.2 -> 读写数据

• 读取 ：常用方法有 readAll()（读取全部）、readLine()（读取一行）、read()（读取指定字节数）。对于大文件，建议使用分块读取以避免内存消耗过大。
• 写入 ：使用 write() 方法。写入的数据类型是 QByteArray，字符串可以通过 QString::toUtf8() 等方法转换。
• 定位 ：使用 seek() 可以在文件中移动读写位置。

3.3 -> 关闭文件

操作完成后，必须调用 close() 关闭文件以释放系统资源。虽然 QFile 的析构函数会自动调用 close()，但显式关闭是一个好习惯，尤其是在需要立即释放文件锁或确保数据写入磁盘时。

4 -> 代码示例

4.1 -> 自定义记事本

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"

#include <QFileDialog>
#include <QStatusBar>

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent)
    : QMainWindow(parent)
    , ui(new Ui::MainWindow)
{
    ui->setupUi(this);

    this->setWindowTitle("自定义记事本");

    // 设置菜单栏
    QMenuBar* menuBar = this->menuBar();
    this->setMenuBar(menuBar);

    // 设置菜单
    QMenu* menu = new QMenu("文件");
    menuBar->addMenu(menu);

    // 设置菜单项
    QAction* action1 = new QAction("打开");
    QAction* action2 = new QAction("保存");
    menu->addAction(action1);
    menu->addAction(action2);

    // 设置输入框
    edit = new QPlainTextEdit();
    QFont font;
    font.setPixelSize(25);
    edit->setFont(font);
    this->setCentralWidget(edit);

    // 连接 QAction 信号槽
    connect(action1, &QAction::triggered, this, &MainWindow::handleAction1);
    connect(action2, &QAction::triggered, this, &MainWindow::handleAction2);

}

MainWindow::~MainWindow()
{
    delete ui;
}

void MainWindow::handleAction1()
{
    // 1. 弹出 "打开文件" 对话框，进行选择
    QString path = QFileDialog::getOpenFileName(this);

    // 2. 将文件名显示在状态栏上
    QStatusBar* statusBar = this->statusBar();
    statusBar->showMessage(path);

    // 3. 根据选择的路径，构造 QFile 对象并打开文件
    QFile file(path);
    bool ret = file.open(QIODevice::ReadOnly);
    if (!ret)
    {
        statusBar->showMessage(path + " 打开失败");
        return;
    }

    // 4. 读取文件
    QString text = file.readAll();

    // 5. 关闭文件
    file.close();

    // 6. 读取到的内容显示在对话框
    edit->setPlainText(text);

}

void MainWindow::handleAction2()
{
    // 1. 弹出 "保存文件" 对话框
    QString path = QFileDialog::getSaveFileName(this);

    // 2. 在状态栏显示文件名
    QStatusBar* statusBar = this->statusBar();
    statusBar->showMessage(path);

    // 3. 根据选择的路径，构造 QFile 对象并打开文件
    QFile file(path);
    bool ret = file.open(QIODevice::WriteOnly);
    if (!ret)
    {
        statusBar->showMessage(path + " 打开失败");
        return;
    }

    // 4. 写文件
    const QString& text = edit->toPlainText();
    file.write(text.toUtf8());

    // 5. 关闭文件
    file.close();

}

5 -> 总结

Qt 的文件系统 API 是框架中设计精良、实用性极强的部分。其核心优势在于：

1. 卓越的跨平台性：彻底屏蔽了 Windows、macOS、Linux 等系统在路径分隔符、文件权限、驱动机制等方面的差异，让开发者专注于业务逻辑。
2. 统一而清晰的抽象 ：以 QIODevice 为基类的层次结构，使得对文件、网络、内存等不同设备的操作拥有一致的接口，降低了学习成本，提升了代码的模块化程度。
3. 功能全面且实用 ：不仅覆盖了基础的读写操作，还通过 QFileInfo、QDir、QTemporaryFile、QSaveFile 等类提供了文件信息查询、目录管理、安全写入等高级功能，满足了复杂应用场景的需求。
4. 与 Qt 生态无缝集成：文件操作可以轻松地与信号槽、事件循环、模型/视图等 Qt 核心机制结合，方便地实现异步 I/O、后台文件处理以及与 UI 的实时交互。

因此，无论是开发简单的工具还是复杂的桌面应用程序，熟练掌握 Qt 的文件操作类都是开发者的必备技能。它提供了一个既安全又高效的方式来管理应用程序与文件系统的所有交互，是构建健壮、可移植 Qt 应用的坚实基础。

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感谢各位大佬支持！！！

互三啦！！！