Qt 文件操作详解：从基础类到读写实战

📑 目录

• [🚀 1. 引言](#🚀 1. 引言)
• [📁 2. 输入输出设备类](#📁 2. 输入输出设备类)
• [✏️ 3. 文件读写类](#✏️ 3. 文件读写类)
• [📖 4. 示例1：读取文件内容](#📖 4. 示例1：读取文件内容)
• [📝 5. 示例2：写文件](#📝 5. 示例2：写文件)
• [📂 6. 文件和目录信息类](#📂 6. 文件和目录信息类)
• [☁️ 7. 总结](#☁️ 7. 总结)
• [🌲 8. 经典面试题](#🌲 8. 经典面试题)

🚀 1. 引言

文件操作是应用程序必不可少的部分。Qt 作为一个通用开发库，提供了跨平台的文件操作能力。Qt 提供了很多关于文件的类，通过这些类能够对文件系统进行操作，如文件读写、文件信息获取、文件复制或重命名等。本文将系统介绍 Qt 中文件操作相关的核心类、继承关系以及实际应用示例。

📁 2. 输入输出设备类

在 Qt 中，文件读写的类为 QFile。QFile 的父类为 QFileDevice，QFileDevice 提供了文件交互操作的底层功能。QFileDevice 的父类是 QIODevice，QIODevice 的父类为 QObject。

QIODevice 是 Qt 中所有输入输出设备（input/output device，简称 I/O 设备）的基础类。I/O 设备就是能进行数据输入和输出的设备，例如文件是一种 I/O 设备，网络通信中的 socket 是 I/O 设备，串口、蓝牙等通信接口也是 I/O 设备，所以它们也是从 QIODevice 继承来的。

Qt 中主要的一些 I/O 设备类的继承关系如下图所示：

上图中各类的说明如下：

• QFile ：用于文件操作和文件数据读写的类，使用 QFile 可以读写任意格式的文件。
• QSaveFile ：用于安全保存文件的类。使用 QSaveFile 保存文件时，它会先把数据写入一个临时文件，成功提交后才将数据写入最终的文件。如果保存过程中出现错误，临时文件里的数据不会被写入最终文件，这样就能确保最终文件中不会丢失数据或被写入部分数据。在保存比较大的文件或复杂格式的文件时可以使用这个类，例如从网络上下载文件等。
• QTemporaryFile ：用于创建临时文件的类。使用函数 QTemporaryFile::open() 就能创建一个文件名唯一的临时文件，在 QTemporaryFile 对象被删除时，临时文件被自动删除。
• QTcpSocket 和 QUdpSocket：分别实现了 TCP 和 UDP 的类。
• QSerialPort：实现了串口通信的类，通过这个类可以实现计算机与串口设备的通信。串口是比较古老的通信方式，一般在嵌入式系统上面开发板，通过串口和开发板之间进行交互。
• QBluetoothSocket ：用于蓝牙通信的类。手机和平板计算机等移动设备有蓝牙通信模块，笔记本电脑一般也有蓝牙通信模块。通过 QBluetoothSocket 类，就可以编写蓝牙通信程序，如编程实现笔记本电脑与手机的蓝牙通信。
• QProcess ：用于启动外部程序，并且可以给程序传递参数。相当于对 fork() 和 exec 操作进行封装。
• QBuffer ：以一个 QByteArray 对象作为数据缓冲区，将 QByteArray 对象当作一个 I/O 设备来读写。

✏️ 3. 文件读写类

在 Qt 中，文件的读写主要是通过 QFile 类来实现。在 QFile 类中提供了一些用来读写文件的方法。对于文件的操作主要有：

• 读数据 ：QFile 类中提供了多个方法用于读取文件内容，如 read()、readAll()、readLine() 等。
• 写数据 ：QFile 类中提供了多个方法用于往文件中写内容，如 write()、writeData() 等。
• 关闭文件 ：文件使用结束后必须用函数 close() 关闭文件。

访问一个设备之前，需要使用 open() 函数打开该设备，而且必须指定正确的打开模式。QIODevice 中所有的打开模式由 QIODevice::OpenMode 枚举变量定义，其取值如下：

打开模式	说明
QIODevice::NotOpen	没有打开设备
QIODevice::ReadOnly	以只读方式打开设备
QIODevice::WriteOnly	以只写方式打开设备
QIODevice::ReadWrite	以读写方式打开设备
QIODevice::Append	以追加方式打开设备，数据将写到文件末尾
QIODevice::Truncate	每次打开文件后重写文件内容，原内容将被删除
QIODevice::Text	在读文件时，行尾终止符会被转换为 '\n'；当写入文件时，行尾终止符会被转换为本地编码。如 Win32 上为 '\r\n'
QIODevice::Unbuffered	无缓冲形式打开文件，绕过设备中的任何缓冲区
QIODevice::NewOnly	文件存在则打开失败，不存在则创建文件

📖 4. 示例1：读取文件内容

1. 新建 Qt 项目，在 UI 文件中拖入一个 LineEdit，一个 pushButton，一个 TextEdit。当点击按钮时，弹出窗口选择要读取的文件，并将读取到的内容在 TextEdit 中显示；

   

2. 在 "widget.cpp" 文件中实现对应功能；

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include<QFileDialog>
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);

    connect(ui->pushButton,&QPushButton::clicked,[=](){
        QString path = QFileDialog::getOpenFileName(this,//对话框的父类
                                                    "打开文件", //对话框的标题
                                                    "D:\\Qt\\tmp" //默认打开文件路径
                                                    );
        //将打开的文件路径放到lineEdit中
        ui->lineEdit->setText(path);
        //path 代表的是打开的文件的路径
        QFile file(path);
        file.open(QIODevice::ReadOnly);//表示以只读的方式打开文件
        QString str = file.readAll();//读取文件中的所有内容，一次读全部
        //将读取到的文件内容放到textEdit中
        ui->textEdit->setText(str);
        //记得用完要关闭文件！
        file.close();
    });
}

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

实现效果如下：

📝 5. 示例2：写文件

在上述示例的基础上修改 "widget.cpp" 文件；

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include<QFileDialog>
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
    , ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);

    connect(ui->pushButton,&QPushButton::clicked,[=](){
        QString path = QFileDialog::getOpenFileName(this,//对话框的父类
                                                    "打开文件", //对话框的标题
                                                    "D:\\Qt\\tmp" //默认打开文件路径
                                                    );
        //将打开的文件路径放到lineEdit中
        ui->lineEdit->setText(path);
        //path 代表的是打开的文件的路径
        QFile file(path);
        file.open(QIODevice::Append);//表示以追加的方式打开文件
        //写入文件
        file.write("【📃这是一个使用Qt写文件的案例】");
        file.close();
    });
}

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

实现效果如下：

📂 6. 文件和目录信息类

QFileInfo 是 Qt 提供的一个用于获取文件和目录信息的类，如获取文件名、文件大小、文件修改日期等。QFileInfo 类中提供了很多的方法，常用的有：

• isDir()：检查该文件是否是目录；
• isExecutable()：检查该文件是否是可执行文件；
• fileName()：获得文件名；
• completeBaseName()：获取完整的文件名；
• suffix()：获取文件后缀名；
• completeSuffix()：获取完整的文件后缀；
• size()：获取文件大小；
• isFile()：判断是否为文件；
• fileTime()：获取文件创建时间、修改时间、最近访问时间等；

示例：在 "widget.cpp" 文件中添加如下代码：

#include "widget.h"
#include "ui_widget.h"
#include<QDebug>
#include<QDateTime>
#include<QPushButton>
#include<QFileDialog>
#include<QFileInfo>
#include<QFileDevice>

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

    connect(ui->btn,&QPushButton::clicked,[=](){
        QString path = QFileDialog::getOpenFileName(this,
                                                    "打开文件",
                                                    "D:\\Qt\\tmp");
        //创建一个获取文件信息的QFileInfo对象
        QFileInfo fileInfo(path);
        //1.获取文件名
        qDebug()<<"文件名："<< fileInfo.fileName().toUtf8().data();
        //2.文件后缀名
        qDebug()<<"当前文件的后缀名是："<<fileInfo.suffix().toUtf8().data();
        //3.文件大小
        qDebug()<<"文件大小是："<<fileInfo.size();
        //5.文件路径
        qDebug()<<"文件路径："<<fileInfo.path().toUtf8().data();
        //6.是否是文件
        qDebug()<<"是否是文件："<<fileInfo.isFile();
        //7.是否是目录
        qDebug()<<"是否是目录："<<fileInfo.isDir();
        //8.文件创建时间
        QDateTime creaate_time = fileInfo.fileTime(QFileDevice::FileBirthTime);
        qDebug()<<"创建时间为："<<creaate_time.toString("yyyy-MM-dd hh:mm::ss").toUtf8().data();
        //9.文件的修改时间
        QDateTime modify_time = fileInfo.lastModified();
        qDebug()<<"文件最后的修改时间："<<modify_time.toString("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
    });
}
Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

实现效果如下：

☁️7. 总结

本文详细介绍了 Qt 中文件操作的核心知识

，包括 QIODevice 及其子类的继承体系、QFile 的读写方法、打开模式枚举，以及 QFileInfo 获取文件信息的方法。通过读取文件、写入文件和获取文件信息三个实战示例，相信读者已经掌握了 Qt 文件操作的基本流程。在实际开发中，根据需求选择合适的类和方法，就能高效地完成文件相关的功能。

🌲8. 经典面试题

面试题1：QFile 与 QSaveFile 有什么区别？分别在什么场景下使用？

参考答案：

QFile 是 Qt 中最基础的文件读写类，直接对文件进行读写操作，适用于大多数普通文件读写场景。而 QSaveFile 是用于安全保存文件的类，它先把数据写入一个临时文件，成功提交后才将数据写入最终文件。如果保存过程中出现错误，临时文件里的数据不会被写入最终文件，从而确保最终文件不会丢失数据或被写入部分数据。

适用场景： 当需要写入大量数据，或写入过程中一旦出错会导致原文件损坏时，应优先使用 QSaveFile。例如从网络上下载文件、保存配置文件等场景。而普通的小文件读写，使用 QFile 即可。

面试题2：QIODevice::OpenMode 中 Append 和 Truncate 有什么区别？

参考答案：

• QIODevice::Append：以追加方式打开设备，数据将写到文件末尾，原有内容保留。
• QIODevice::Truncate：每次打开文件后重写文件内容，原内容将被删除。

注意： 两者不能同时使用。如果以 Append 方式打开，写入的数据会追加到文件末尾；如果以 Truncate 方式打开，文件原有内容会被清空，再写入新数据。

面试题3：QFile 读取文件时，read()、readAll()、readLine() 有什么区别？

参考答案：

• read(qint64 maxSize)：从文件中读取最多 maxSize 字节的数据，适合分块读取大文件，避免一次性加载过多内容导致内存占用过高。
• readAll()：一次性读取文件中的所有内容，返回一个 QByteArray。适合读取小文件，简单方便。
• readLine()：读取一行数据，以换行符为分隔。适合逐行处理文本文件，如日志文件、配置文件等。

实际建议： 对于大文件，应使用 read() 分块读取；对于小文件，可以直接使用 readAll()；对于文本文件需要逐行处理时，使用 readLine() 更高效。

面试题4：QFileInfo 中 fileName()、completeBaseName()、suffix()、completeSuffix() 有什么区别？

参考答案：

假设文件路径为 C:\Users\Lenovo\Desktop\example.tar.gz：

• fileName()：返回文件名，包含所有后缀，结果为 example.tar.gz。
• completeBaseName()：返回完整的文件名（不含后缀），结果为 example.tar。
• suffix()：返回最后一个后缀名，结果为 gz。
• completeSuffix()：返回完整的后缀名，结果为 tar.gz。

记忆技巧： 带 complete 前缀的方法返回更完整的信息，completeBaseName() 返回去掉最后一个后缀的文件名，completeSuffix() 返回所有后缀。

面试题5：使用 QFile 读写文件时，为什么一定要调用 close()？如果不调用会怎样？

参考答案：

close() 用于关闭文件，释放文件句柄。如果不调用 close()，文件句柄会一直占用，可能导致以下问题：

1. 资源泄漏：文件句柄是系统资源，不释放会导致资源耗尽，尤其是在循环中反复打开文件时。
2. 数据丢失：写入的数据可能还停留在缓冲区中，没有真正写入磁盘，关闭文件时才会刷新缓冲区。
3. 文件被占用：文件一直被占用，其他程序无法访问或删除该文件。

注意： 在 Qt 中，QFile 对象被销毁时，析构函数会自动调用 close()，但为了代码清晰和及时释放资源，建议在文件使用完毕后显式调用 close()。

面试题6：QTemporaryFile 有什么特点？它的临时文件什么时候会被删除？

参考答案：

QTemporaryFile 是用于创建临时文件的类。使用 QTemporaryFile::open() 就能创建一个文件名唯一的临时文件，避免文件名冲突。它的特点是：

• 文件名唯一，不会与其他文件冲突。
• 当 QTemporaryFile 对象被销毁时，临时文件会被自动删除，无需手动清理。

适用场景： 程序运行过程中需要临时存储数据，且不需要长期保留的场景，例如缓存数据、中间结果等。