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  • [转]C#的二进制文件操作及关于Encoding类与汉字编码转换的问题

    1.数值应保存在二进制文件

    首先列举文本、二进制文件的操作(读写)方法:
    方式1:
    //文本文件操作:创建/读取/拷贝/删除
    using System;
    using System.IO;
    class Test 
    {
       string path = @"f:/t.txt";
       public static void Main() 
       {       
          //创建并写入(将覆盖已有文件)
          if (!File.Exists(path))
          {
    //StreamWriter m=new           
    //StreamWriter(path,true,Encoding.Default,1);//ASCII,1   Encoding.Default:即//UTF-8编码 这样就可以指定编码方式
        using (StreamWriter sw = File.CreateText(path))
             {
                sw.WriteLine("Hello");
             } 
          }
          //读取文件
          using (StreamReader sr = File.OpenText(path)) 
          {
            string s = "";
            while ((s = sr.ReadLine()) != null) 
            {
               Console.WriteLine(s);
            }
         }
         //删除/拷贝
         try 
         {
            File.Delete(path);
            File.Copy(path, @"f:/tt.txt");
         } 
         catch (Exception e) 
         {
            Console.WriteLine("The process failed: {0}", e.ToString());
         }
       }
    }

    方式2:

    //流文件(二进制)操作
    private const string name = "Test.data";
    public static void Main(String[] args) 
    {
        //打开文件()  ,或通过File创建立如:fs = File.Create(path, 1024)
        FileStream fs = new FileStream(name, FileMode.CreateNew);
        //转换为字节写入数据(可写入中文)
        Byte[] info = new UTF8Encoding(true).GetBytes("This is some text in the file.");
        //字节数组,字节偏移量,最多写入的字节数
    BinaryWriter   w   =   new   BinaryWriter(fs);
    //设置要写入的偏移量  
    fs.Position=fs.Length;
      //  fs.Write(info, 0, info.Length);   这个也可以
        w.Close();
        fs.Close();
        //打开文件
        fs = new FileStream(name, FileMode.Open, FileAccess.Read);
        //读取
        BinaryReader r = new BinaryReader(fs);
        for (int i = 0; i < 11; i++) 
        {
            Console.WriteLine(r.ReadInt32());
        }
        w.Close();
        fs.Close();

    在将一系列二进制数如方式1写入到file.txt(二进制)文件后,打开file.txt后显示的数据二进制数有些错误,有些正确。(与存入的不一样)向文件中写入的默认(也可以设置)都是使用UTF-8编码。打开file.txt是也是默认UTF-8编码。   若将其如方式2存入二进制文件,则显示的数据一致。若将二进制数(整数)保存为文本文件出错。二进制文件是直接写入文件的(磁盘)没有经过编码和读取时的解码。

    2.关于Encoding

    CLR中的Encoding是在System.Text命名空间下的,它是一个抽象类(abstract class),  所以不能被直接实例化,它主要有如下的派生类:ASCIIEnding,UnicodeEncoding,UTF32Encoding,UTF7Encoding,UTF8Encoding,你可以根据需要选择一个合适的Encoding来进行编码和解码。你也可以调用Encoding的静态属性ASCII,Unicode,UTF32,UTF7,UTF8,来构造一个Encoding。其中Unicode是表示16位Encoding。调用静态属性和实例化一个子类的效果是一样的,如下代码。

    Encoding encodingUTF8 = Encoding.UTF8;
    Encoding encodingUTF8 = new UTF8Encoding(true);

    以下是这些类型的一些简单描述:

          ASCII编码  将16位字符编码成ASCII码,只能转换值小于Ox0080的16字符,并且被转换成单字节,就是说一个字符对应一个字节。当字符都在ASCII范围(0X00~0X7F)内时,可以用这种编码,它的速度非常快,适合于英美地区的字符。这种编码非常有限,汉字会被转换成乱码。在CLR对应ASCIIEndoing。

          UTF-16     每个字符编码成2个字节,它不会对字符产生任何影响,也不会涉及到压缩处理,性能非常好,因为CLR中的字符也是16位的Unicode。在CLR中对应UnicodeEncoding。

          UTF-32     使用4个字节编码成一个字符。从内存角度上讲,它并不是一种高效能的编码方案,因为第个字符都是4个字节,特别占内存,所以很少用来做文件和网络流的编码解码。在CLR中对应UTF32Encoding。

          UTF-8      值在Ox0080之下的字符压缩成一个字符,也就是ASCII码;值在0X0080---0X07FF之间的字符都转换成2个字符,适合用于欧洲和中东地区。0X0800以上被转换成3个字符,适合于东亚地区的字符。代理项被转换成4个字节。因此,它是一种非常流行的编码,适用于互联网。它在处理0X0800以上的字符效率不好UTF-16。在CLR中对应UTF8Encoding。

          UTF-7     这咱编码通常用于旧的系统,那时的系统是用7位值表示。目前已经被Unicode协淘汰。在CLR中对应UTF7Encoding。

         从性能角度上来讲,如果你的代码需要在多处调用一个Encoding,微软建议你使用静态成员的方式构造一个Encoding对象,而不是构造实例。它的内部实现是一个单例模式。

       如果你知道某种编码的代码页(code page)或名字,那么你可以调用Encoding的静态方法GetEncoding(int codepage),GetEncoding(string name)来构造一个Encoding,比如我们常用的用于显示简体中文的gb2312,它的代码页是936,我们就可以这样定义:

    Encoding encodingGB2312=Encoding.GetEncoding("gb2312");
    Encoding encodingGB2312=Encoding.GetEncoding(936);

      目前有几十种文字代码页,分别对应于不同的国家,不同的语言,它们只是对应Unicode字符集里的相一部分,比如说936,它只是对应于Unicode字符集里简体中文的那一部分,如果你想正确的显示繁体字,那么就要用中文繁体对应的代码页950。具体的代码页有哪些可以参考MSDN或园子里这篇文章,C#文字代码页,文字编码的代码页名称速查表

      Encoding对象有一个静态属性Default,它返回的也是一个Encoding对象,至于返回哪个语言的Encoding取决于你电脑里-->控制面板->区域和语言 里面的设置,也就是ANSI。如下图,我电脑里设置是Chinses(Simplified, PRC)也就是简体中文,那么对应的就是gb2312,所以下面代码会打印gb2312。如果你的代码在不止一个国家里使用,那么你最好不要Encoding.Default,这样会造成乱码,你最好用Encoding.UTF8。

    3.汉字编码转换相关:

      UNICODE是为了处理包括中文,日文等字符而提出的一种通用的字符集。最初的UNICODE为双字节字符集,即16位编码,能够包括65536个字符。但这样的容量并不能满足所有需要,因此,现在的UNICODE已经扩展到4个字节,能够容纳1,112,064 个字符,而这些在16位之后的扩展背称为增补字符。

      UTF-32、UTF-16 和 UTF-8 是 Unicode 标准的编码字符集的字符编码方案。

      UTF-8 使用一至四个字节的序列对编码 Unicode 代码点进行编码。U+0000 至 U+007F 使用一个字节编码,U+0080 至 U+07FF 使用两个字节,U+0800 至 U+FFFF 使用三个字节,而 U+10000 至 U+10FFFF 使用四个字节。UTF-8 设计原理为:字节值 0x00 至 0x7F 始终表示代码点 U+0000 至 U+007F(Basic Latin 字符子集,它对应 ASCII 字符集)。这些字节值永远不会表示其他代码点,这一特性使 UTF-8 可以很方便地在软件中将特殊的含义赋予某些 ASCII 字符。

      GB2312(1980年)一共收录了7445个字符,包括6763个汉字和682个其它符号。汉字区的内码范围高字节从B0-F7,低字节从A1-FE,占用的码位是72*94=6768。其中有5个空位是D7FA-D7FE。当然也可以表示数字和字符(一个字节,与ASCII表示相同)。

    要读取一个以GB2312编码的包含汉字、数字、字母的二进制文件。
    String strName =Encoding.GetEncoding("gb2312").GetString(name,0,i) ;
    // name是读取的二进制数组。
    这样就能将二进制数组转换为汉字、数字或字母
     
    同样:也可以将包含汉字、数字、字母的字符串转换为二进制数组保存到二进制文件。
    String unicodeString =   "备用43E";
    Byte[] encodedBytes = Encoding.GetEncoding("gb2312").GetBytes(unicodeString);
     
    当然也可以进行二进制数组与UNICODE,UTF-8等编码方式的转换
    Byte[] encodedBytes = utf8.GetBytes(unicodeString);
    String decodedString = utf8.GetString(encodedBytes);
     
    UnicodeEncoding unicode = new UnicodeEncoding();
    Byte[] encodedBytes = unicode.GetBytes(unicodeString);
    String decodedString = unicode.GetString(encodedBytes);

    原文链接:C#的二进制文件操作及汉字编码转换

    其它有价值的链接:

    1、字符集和字符编码(Charset & Encoding)

    2、C# Encoding

    3、C# 小叙 Encoding (一)

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