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应用程序中经常需要对设备或者文件进行读取或写入，也经常会对本地文件系统中的文件或者目录进行操作。
文件和目录
输入/输出设备
QIODevice类是Qt中所有I/O设备的基础接口类，为诸如QFile，QBuffer和QTcpSocket等支持读/写数据块的设备提供了一个抽象接口。QIODevice类是抽象的，无法被实例化，一般是使用它所定义的接口提供设备无关的I/O功能。
访问一个设备之前，需要使用open()函数打开该设备，而且必须制定正确的打开模式。QIODevice中所有的打开模式由QIODevice::OpenMode枚举类型定义，其可取值如下表所示：
QIODevice会区分两种类型的设备，随机存取设备和顺序存储设备：
- 随机存取设备支持使用seek()函数来定位到任意的位置。文件中的当前位置可以使用pos()函数来获取。这样的随机存取设备有QFile，QBuffer等。
- 顺序存储设备不支持定位到任意的位置，数据必须一次性读取。pos()和size()等函数无法在操作顺序设备时使用，这样的顺序存储设备有QTcpSocket，QProcess等。
可以在程序中使用isSequential()函数来判断设备的类型。
通过子类化QIODevice可以为自己的I/O设备提供相同的接口，要子类化QIODevice，则只需要重新实现readData()和writeData()两个函数。
QIODevice的一些子类，比如QFile和QTCPSocket，都使用了内存缓冲区进行数据的中间存储，这样减少了设备的访问次数，使得getChar()和putChar()等函数可以快速执行，而且可以在内存缓冲区上进行操作，而不用直接在设备上进行操作。但是，一些特定的I/O操作使用缓冲区却无法很好地工作，这时就可以在调用open()函数打开设备时使用QIODevice::Unbuffered模式来绕过所有的缓冲区。
文件操作
1. 文件QFile
QFile类提供了一个用于读/写文件的接口，它是一个可以用于读/写文本文件，二进制文件和Qt资源的I/O设备。QFile可以单独使用，也可以和QTextStream或者QDataStream一起使用这样会更方便。
一般在构建QFile对象时便指定文件名，当前也可以使用setFileName()进行设置，无论在哪种操作系统上，文件名路径中的文件分隔符都需要使用"/"符号。可以使用exists()来检查文件是否存在，使用remove()删除一个文件。
一个文件可以使用open()打开，使用close()来关闭，使用flush()刷新。文件的数据读/写一般使用QDataStream或者QTextStream来完成，不过也可以使用继承自QIODevice类的一些函数，比如read()，readLine()，readAll()和write()。
还有一次只操作一个字符的getChar()，putChar()和ungetChar()等函数。可以使用size()函数文件的大小，使用seek()来定位到文件的任意位置，使用pos()来获取当前的位置。
2. 文件信息 QFileInfo
QFileInfo类提供了与系统无关的文件信息，包括文件的名称，在文件系统中的位置(路径)，文件的访问权限以及是否是一个目录或者符号链接等。QFileInfo也可以获取文件的大小和最近一次修改/读取的时间。
QFileInfo可以使用相对(relative)路径或者绝对(absolute)路径来指向一个文件,使用isRelative()函数可以判断一个QFileInfo对象使用的是相对路径还是绝对路径,还可以使用makeAbsolute()来将一个相对路径转换为绝对路径。
FileInfo指向的文件可以在 FileInfo对象构建时设置,或者以后使用setFile()来设置。可以使用exists()来查看文件是否存在,使用size()获取文件的大小。文件的类型可以使用isFile()、isDir()和isSymLink()来获取,symLinkTarget()函数可以返回符号链接指向的文件的名称。
可以分别使用path()和fileName()来获取文件的路径和文件名,还可以使用baseName()来获取文件名中的基本名称,使用suffix()来获取文件名的后缀,使用completeSuffix()来获取复合后缀。文件的日期可以使用created()、lastModified()和lastRead()来返回;访问权限可以使用isReadable()、isWritable()和inExecutable()来获取;文件的所有权可以使用owner()、ownerId()、group()和grouped()来获取;还可以使用permission()函数将文件的访问权限和所有权一次性读取出来。
下面通过一个例子来演示这些知识点。
新建Qt控制台应用(Qt Console Application)，项目名称为myfile，创建完成后将main.cpp文件的内容更改为：
#include <QCoreApplication>
#include <QFileInfo>
#include <QStringList>
#include <QDateTime>
#include <QDebug>
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
QFile file("../myfile/test.txt");
// 以只写方式打开文件，如果文件不存在，那么会自动创建该文件
if(!file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text))
qDebug() << file.errorString();
file.write("Hello Qt!\n"); // 向文件中写入字符串"Hello Qt!\n"
QTextStream out(&file); // 创建一个[输入到file的]文本流对象
out << "some Data!";
file.close();
// 获取文件信息
QFileInfo info(file); // 文件file的信息
qDebug() << QObject::tr("绝对路径:") << info.absoluteFilePath() << endl
<< QObject::tr("文件名:") << info.fileName() << endl
<< QObject::tr("基本名称:") << info.baseName() << endl
<< QObject::tr("后缀:") << info.suffix() << endl
<< QObject::tr("创建时间:") << info.created() << endl
<< QObject::tr("大小:") << info.size();
// 以只读方式打开文件，如果文件不存在，那么会自动创建该文件
if(!file.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text))
qDebug() << file.errorString();
qDebug() << QObject::tr("文件内容:") << endl << file.readAll();
qDebug() << QObject::tr("当前日期:") << file.pos();
file.seek(15);
QByteArray array;
array = file.read(5); // 向文件中读入5个字符
qDebug() << QObject::tr("前5个字符:") << array << QObject::tr("当前位置:") << file.pos();
file.seek(15); // 读取指针移动到15个字符之后
array = file.read(5);
qDebug() << QObject::tr("第16-20个字符:") << array;
file.close(); // 每一个open()对应着文件的close()
return a.exec();
}
3. 临时文件QTemporaryFile
QTemporaryFile类是一个用来操作临时文件的I/O设备，它可以安全地创建一个唯一的临时文件。当调用open()函数时便会创建一个临时文件，临时文件的文件名可以保证是唯一的；当销毁QTemporaryFile对象时，该文件会被自动删除掉。在调用open()函数时，默认会使用QIODevice::ReadWrite模式，可以像下面的代码这样来使用QTemporaryFile类：
QTemporaryFile file;
if(file.open()) {
// 在这里对临时文件进行操作，file.fileName()可以返回唯一的文件名
}
调用了close()函数后重新打开QTemporaryFile是安全的，只有QTemporaryFile的对象没有被销毁，那么唯一的临时文件就会一直存在而且由QTemporaryFile内部保存打开。临时文件默认会生成在系统的临时目录里，这个目录的路径可以使用QDir::tempPath()来获取。
目录操作
1. 目录QDir
QDir类用来访问目录结构及其内容，可以操作路径名，访问路径和文件相关信息，操作底层的文件系统，还可以访问Qt的资源系统。Qt使用"/“作为通用的目录分隔符和URLs的目录分隔符,如果使用”/"作为目录分隔符，则Qt会自动转换路径来适应底层的操作系统。QDir可以使用相对路径或者绝对路径来指向一个文件。
使用绝对路径的例子：
QDir("/home/user/Documents")
QDir("C:/Documents/setting"); // 在Windows上使用时，会被转换为"C:\Documents\setting"
使用相对路径的例子：
QDir("images/landscape.png")
可以使用isRelative()和isAbsolute()来判断一个QDir是否使用了相对路径或者绝对路径,还可以使用makeAbsolute()来将一个相对路径转换为绝对路径。
一个目录的路径可以使用path()函数获取,使用setPath()函数可以设置新的路径,使用absolutePath()函数可以获取绝对路径。目录名可以使用dirName()函数获取,这通常返回绝对路径中的最后一个元素;然而如果QDir代表当前目录,那么会返回“.”。
目录的路径也可以使用cd()和cdUp()函数来改变,当使用一个存在的目录的名字来调用cd()时,QDir对象就会转换到指定的目录;而cdUp()会跳转到父目录,cdUp()与cd(“…”)是等效的。
可以使用mkdir()来创建目录,使用rename()进行重命名,使用rmdir()删除目录。可以使用exists()函数来测试指定的目录是否存在,使用isReadable()和isRoot()等函数来测试目录的属性。使用refresh()函数可以重新读取目录的数据。
目录中会包含很多条目,如文件、目录和符号链接等。一个目录中的条目数目可以使用count()来返回,所有条目的名称列表可以使用entryList()来获取;如果需要每一个条目的信息,则可以使用entryInfoList()函数来获取一个QFileInfo对象的列表。
可以使用filePath()和absoluteFilepath()来获取一个目录中的文件和目录的路径,filePath()会返回指定文件或目录与当前QDir对象所在路径的相对路径,而absoluteFilePath()会返回绝对路径。文件可以使用remove()函数来移除,但是目录只能使用rmdir()函数来移除。
可以应用一个名称过滤器(name filters)来使用通配符(wildcards)指定一个模式进行文件名的匹配,一个属性过滤器可以选取条目的属性并且可以区分文件和目录,还可以设定排序顺序。名称过滤器就是一个字符串列表,可以使用setNamefilters()函数来设置。
例如,下面的代码在QDir上使用了3个名称过滤器来确保只有以通常用于C++源文件的扩展名结尾的文件才会被列出:
QStringList filters;
filter << "*.cpp" << "*.cxx" << "*.cc";
dir.setNameFilters(filters);
属性过滤器由按位或组合在一起的过滤器组成，可以使用setFilter()来设置。排序顺序使用setSorting()来设置，它需要指定按位或组合在一起的排序标志QDir::SortFlags，所有的排序标志可以在QDir的帮助文档中查看。
可以使用match()函数来测试一个文件是否匹配一个过滤器，设置好过滤器和排序标志后，就可以调用entryList()或者entryInfoList()来获取指定条件的条目了。
要访问一些常见的目录，则可以使用一些静态函数来完成，它们可以返回QDir对象或者QString类型的绝对路径。这些函数如下表所示：
2. 文件系统监视器 QFileSystemWatcher
QFileSystemWatcher类提供了一个接口来监控文件和目录的修改,通过监视一个指定路径的列表来监控文件系统中文件和目录的改变。调用 addPath()来监视一个指定的文件或者目录,多个路径可以使用addPaths()函数来添加,现有的路径可以使用removePath()和removePaths()函数来移除。QFileSystemWatcher会检测每一个添加到它上面的路径,添加到其上的文件的路径可以使用files()来获取,目录的路径可以使用 directories()函数来获取。
当文件被修改、重命名或者移除后,会发射fileChanged()信号。相似的,当目录或者它的内容被修改或者移除后,会发射directoryChanged()信号。需要注意的是,当文件被重命名或者移除后,或者当目录被移除后,QFileSystemWatcher都会停止监视。
新建 Qt Widgets应用,项目名称为mydir,基类选择QMainWindow,类名为MainWindow。项目创建后首先双击mainwindow.ui文件进入设计模式,往界面上拖入一个 ListWidget部件。
然后到mainwindow.h文件中添加头文件，再添加一个私有对象：
QFileSystemWatcher myWatcher;
然后添加一个私有槽声明：
private slots:
void showMessage(const QString &path);
到mainwindow.cpp文件中添加头文件，然后在构造函数中添加如下代码：
// 将监视器信号与自定义的信息显示函数相关联
connect(&myWatcher, &QFileSystemWatcher::directoryChanged, this, &mainwindow::showMessage);
connect(&myWatcher, &QFileSystemWatcher::fileChanged, this, &mainwindow::showMessage);
QDir myDir(QDir::currentPath());
myDir.setNameFilters(QStringList("*.h"));
ui->listWidget->addItem(myDir.absolutePath() + tr("目录下的.h文件有"));
ui->listWidget->addItems(myDir.entryList());
myDir.mkdir("mydir");
myDir.cd("mydir");
ui->listWidget->addItem(tr("监视的目录:") + myDir.absolutePath());
myWatcher.addPath(myDir.absolutePath());
QFile file(myDir.absolutePath() + "/myfile.txt");
if(file.open(QIODevice::WriteOnly)) {
QFileInfo info(file);
ui->listWidget->addItem(tr("监视的文件：") + info.absoluteFilePath());
myWatcher.addPath(info.absoluteFilePath());
file.close();
然后添加showMessage()函数的定义：
void mainwindow::showMessage(const QString &path) {
QDir dir(QDir::currentPath() + "/mydir");
if(path == dir.absolutePath()) {
ui->listWidget->addItem(dir.dirName() + tr("目录发生改变："));
ui->listWidget->addItems(dir.entryList());
} else {
ui->listWidget->addItem(path + tr("文件发生改变"));
}
}
文本流和数据流
使用文本流读/写文本文件
QTextStream类提供了一个方便的接口来读/写文本，可以在QIODevice，QByteArray和QString上进行操作。使用QTextStream的流操作符，可以方便地读/写单词，行和数字。对于生成文本，QTextStream对字段填充，对齐和数字格式提供了格式选项支持。例如：
QFile data("output.txt");
if(data.open(QFile::WriteOnly | QFile::Truncate)) {
QTextStream out(&data);
// 写入Result: 3.14 2.7 "
out << "Result: " << qSetFieldWidth(10) << left << 3.14 << 2.7;
}
QTextStream提供的格式选项可以在该类的帮助文档中看到。
除了使用QTextStrean类的构造函数来设置设备外,还可以使用 setDevice()或者setString()来设置QTextStream要操作的设备或者字符串。可以使用seek()来定位到一个指定位置,使用atEnd()判断是否还有可以读取的数据。如果调用了flush()函数,则QTextStream会清空写缓冲中的所有数据,并且调用设备的 flush()函数。
在内部,QTextStream使用了一个基于Unicode的缓冲区,QTextStream使用
QTextCodec来自动支持不同的字符集。默认的,使用QTextCodec::codecForLocale()返回的编码来进行读/写,也可以使用setcodec()函数来设置编码。
使用QTextStream来读取文本文件一般使用3种方式：
- 调用readLine()或者readALL()进行一块接着一块的读取。例如，下面代码实现了对文本文件进行分行读取：
QFile file("in.txt");
if(!file.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text))
return;
QTextStream in(&file);
while(!in.atEnd()) {
QString line = in.readLine();
// 下面可以对读取的一行字符串进行处理
}
- 一个单词接着一个单词。QTextStream支持流入到QString，QByteArray和char * 缓冲区，单词由空格分开，而且可以自动跳过前导空格。
- 一个字符接着一个字符，使用QChar或者char类型的流。这种方式经常在解析文件，使用独立的字符编码和行结束语义时用于方便输入处理。可以通过调用skipWhiteSpace()来跳过空格。
默认的，当从文本流中读取数字时，QTextStream会自动检测数字的基数表示。例如，如果数字以"0x"开头，则它将被假定为16进制形式；如果以数字1 ~ 9开头，那么它将被假定为十进制形式等。也可以使用dec等流操作符或者setIntegerBase()来设置整数基数，从而停止自动检测。
使用数据流读/写二进制数据
QDataStream类实现了将QIODevice的二进制数据串行化。一个数据流就是一个二进制编码信息流，它完全独立于主机的操作系统，CPU和字节顺序。数据流也可以读/写未编码的原始二进制数据。
QDataStream类可以实现C++基本数据类型的串行化，比如char，short，int和char* 等。串行化更复杂的数据是通过将数据分解为基本的数据类型来完成的。
将二进制数据写入到数据流中：
QFile file("file.dat");
file.open(QIODevice::WriteOnly);
QDateStream out(&file); // 将串行后的数据输入到file中
out << QString("the answer is"); // 串行化字符串
out << (qint32)42; // 串行化整数
从数据流中读取二进制数据：
QFile file("file.dat");
file.open(QIODevice::ReadOnly);
QDateStream out(&file); // 从file中读取串行化的数据
QString str;
qint32 a;
in >> str >> a; // 提取"the answer is"和42
写入到数据流中的每一个条目都是使用一个预定义的格式写入的，这个格式依赖于条目的类型。支持的Qt类型包括QBrush，QColor，QDateTime，QFont，QPixmap，QString，QVariant和很多其他格式。