【字符编码】文本文件与二进制文件

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文本文件和二进制文件是计算机中两种核心的文件存储格式 ，其本质区别在于数据的编码与组织方式，进而影响可读性、存储效率和适用场景。以下是详细的对比分析与说明：

文本文件

基于字符编码规则 存储数据，文件内容是字符的编码值序列 （如 ASCII、UTF-8、GBK 等）。

本质：存储的是人类可识别的字符，通过编码映射关系将二进制数据转换为文字。
二进制文件

直接存储数据的原始二进制形式 ，不经过字符编码转换，按数据在内存中的存储格式直接写入磁盘。

本质：存储的是计算机可直接解析的二进制流，数据结构与内存布局一致。

对比维度	文本文件	二进制文件
存储内容	字符编码值（如 UTF-8 字节流）	原始二进制数据（如整数、浮点数、结构体的二进制形式）
可读性	人类可直接阅读，用记事本、VS Code 等文本编辑器打开无乱码（编码匹配时）	人类不可直接阅读，打开后显示为乱码，需专用程序解析
编辑工具	通用文本编辑器（记事本、Sublime）	专用软件（如图片编辑器、反编译器、数据库工具）
编码依赖	强依赖编码格式，编码不匹配会导致乱码（如 GBK 文件用 UTF-8 打开）	无编码依赖，数据格式由程序约定（如自定义协议、序列化规则）
存储效率	较低，相同数据占用空间更大（如整数 `100000` 存为 6 个字符，占 6 字节）	较高，数据占用空间与内存一致（如 4 字节 int 类型存 `100000` 仅占 4 字节）
数据完整性	仅能存储字符序列，无法直接存储复杂数据结构（如 C++ 结构体、Qt 类对象）	可直接存储复杂数据结构，保留数据的类型和内存布局

文本文件常见格式
- 纯文本：.txt
- 源代码：.c、.cpp、.h、.java
- 配置文件：.ini、.xml、.json
- 脚本文件：.sh、.py
二进制文件常见格式
- 可执行程序：.exe、.dll、.so
- 多媒体文件：.jpg、.mp4、.mp3
- 数据库文件：.db、.mdf
- 压缩文件：.zip、.rar
- 编译产物：.obj、.o

作为 C++/Qt 开发者，两者的读写方式差异是核心关注点：

文本文件读写
- C++ 标准库：使用 ofstream/ifstream，默认以文本模式打开，会自动处理换行符转换 （Windows 下 \r\n ↔ Linux 下 \n）。
cpp 复制代码
```
ofstream fout("test.txt");
fout << "Hello Text File" << endl; // endl 会插入换行符并刷新缓冲区
```
- Qt 框架：使用 QTextStream，支持指定编码（如 UTF-8），避免乱码。
cpp 复制代码
```
QFile file("test.txt");
file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text);
QTextStream out(&file);
out.setCodec("UTF-8");
out << "你好 文本文件";
```
二进制文件读写
- C++ 标准库：必须指定 ios::binary 模式，禁止换行符转换，保证数据原样读写。常用于结构体、数组的序列化。
cpp 复制代码
```
struct Data { int id; double value; };
Data d{1, 3.14};
ofstream fout("test.bin", ios::binary);
fout.write((char*)&d, sizeof(Data)); // 直接写入内存二进制数据
```
- Qt 框架：使用 QDataStream，支持 Qt 内置类型（如 QString、QByteArray）和自定义类型的序列化，可跨平台传输。
cpp 复制代码
```
QFile file("test.bin");
file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Binary);
QDataStream out(&file);
out << 1 << 3.14 << QString("Binary Data");
```

我可以帮你整理一份C++/Qt 文本与二进制文件读写的完整对比代码示例，包含自定义结构体序列化和编码处理的细节，需要吗？