[C++高频精进] 文件IO：二进制与文本处理-优快云博客

核心要点速览

本质区别：文本基于字符编码（含格式 / 编码转换），二进制基于原始字节流（无任何转换）；
差异：可读性（文本可读 / 二进制不可读）、效率（二进制 > 文本）、适用场景（文本→日志 / 配置，二进制→图片 / 结构体）；
操作：文本用>>/<</getline()，二进制用read()/write()+ios::binary；
补充：本质区别对比、结构体二进制读写禁忌、场景选择依据、跨平台兼容原理。

一、本质区别：从存储到操作的差异

文本处理和二进制处理的所有差异，根源在于数据存储形式和读写时是否进行转换

对比维度	文本处理（Text Mode）	二进制处理（Binary Mode）
存储形式	以字符编码（ASCII/UTF-8 等）存储，数据需转换为字符编码（如`int 123`→字符串 “123”）	以原始二进制存储，直接复刻内存字节布局（如`int 123`→0x7B 0x00 0x00 0x00）
读写转换	自动处理换行符（Windows：`\n`→`\r\n`；Linux：不转换），支持编码互转	无任何转换，字节数据原样读写（`\n`=0x0A，`\r`=0x0D）
人类可读性	可直接用记事本打开阅读（日志、ini 配置等）	打开为乱码，需程序解析（图片、结构体数据等）
处理效率	需编码 / 解码 + 格式转换，效率较低	直接操作内存字节，无额外开销，效率极高
数据完整性	适合无结构 / 弱结构化数据，解析依赖分隔符（空格、换行）	适合结构化数据，完整性依赖字节对齐、类型长度规范
跨平台兼容性	换行符转换可能导致兼容问题，编码统一（UTF-8）后适配较好	需处理字节对齐、字节序、类型长度差异，否则解析错位

二、原理：两种模式的设计逻辑

1. 文本处理：为 “人类可读” 设计

目标：适配人类阅读 / 编辑习惯，支持跨平台文本共享；
特性：字符编码映射（数据→字符）、自动换行符适配、按字符 / 单词 / 行读写，贴合人类操作逻辑。

2. 二进制处理：为 “高效存储 + 机器解析” 设计

目标：最大化效率与数据准确性，适配机器间传输 / 存储；
特性：字节级复刻内存布局、无任何额外转换、支持结构化数据批量读写，解析速度极快。

三、操作实践：函数与示例

1. 文本处理：操作与注意事项

函数

写入：<<（格式化输出）、put()（单个字符）、endl（换行 + 刷新）；
读取：>>（按空白分割）、getline()（读整行）、get()（读单个字符）。

示例：读写文本日志

// 写入
ofstream log("log.txt", ios::app);
if (!log.is_open()) return -1;
log << "[" << __TIME__ << "] 操作成功" << endl;
log.close();

// 读取
ifstream ifs("log.txt");
string line;
while (getline(ifs, line)) cout << line << endl;
ifs.close();

注意事项

>>与getline()混用：>>残留换行符，需用ifs.ignore(numeric_limits<streamsize>::max(), '\n')清除；
编码一致性：中文需统一编码（如 UTF-8），避免乱码。

2. 二进制处理：操作与注意事项

函数

写入：write(const char* buf, streamsize n)（强转char*）；
读取：read(char* buf, streamsize n)；
模式要求：必须显式指定ios::binary。

示例：读写结构体

#pragma pack(1) // 关闭字节对齐
struct User { int32_t id; char name[20]; double score; };
#pragma pack()

// 写入
ofstream ofs("users.bin", ios::out | ios::binary);
User u = {101, "Alice", 95.5};
ofs.write(reinterpret_cast<const char*>(&u), sizeof(u));
ofs.close();

// 读取
ifstream ifs("users.bin", ios::in | ios::binary);
User u2;
ifs.read(reinterpret_cast<char*>(&u2), sizeof(u2));
if (ifs.good()) cout << u2.id << " " << u2.name << " " << u2.score << endl;
ifs.close();