前言
文件比较是指将两个文件进行比较，找出它们之间的差异。通常用于版本控制、代码合并、文件备份等场景。文件比较可以通过对文件内容、大小、时间戳等多方面进行比较来实现。
常用的文件比较工具包括 WinMerge、Beyond Compare、DiffMerge、KDiff3 等。这些工具可以在界面上直观地显示文件差异，并支持对差异进行合并、冲突解决等操作。
对于文本文件，可以使用 diff 命令在命令行下进行比较。diff 命令将两个文件逐行进行比较，输出它们之间的不同之处。diff 命令也可以将差异部分输出到文件，用于后续的比较和合并。
一、文件比较
1.MD5比较
MD5 (Message Digest 5) 是一种单向加密哈希函数，常用于文件完整性校验和比较。它将任意大小的数据输入（文件或字符串），并通过算法生成一个 128 位的散列值，也称为 MD5 值或摘要。
通过比较两个文件的 MD5 值，可以判断它们是否相同。如果两个文件的 MD5 值相同，则可以认为它们的内容相同；反之，如果不同，则它们的内容也不同。
使用 MD5 进行文件比较的步骤如下：
-
用 MD5 算法生成各自的 MD5 值。可以使用命令行工具如 md5sum 或者使用编程语言提供的 MD5 函数来计算。
-
比较两个文件的 MD5 值。如果相同，则说明两个文件内容相同；如果不同，则说明它们的内容不同。
需要注意的是，MD5 值相同并不意味着两个文件内容完全相同，存在概率极小的碰撞问题。因此，在文件重要性比较高的场合，可以使用 SHA-256、SHA-512 等更强的哈希函数来进一步增强校验的安全性。
/// <summary>
/// MD5
/// </summary>
/// <param name="file1"></param>
/// <param name="file2"></param>
/// <returns></returns>
private static bool CompareByMD5(string file1, string file2)
{
// 使用.NET内置的MD5库
using (var md5 = MD5.Create())
{
byte[] one, two;
using (var fs1 = File.Open(file1, FileMode.Open))
{
// 以FileStream读取文件内容,计算HASH值
one = md5.ComputeHash(fs1);
}
using (var fs2 = File.Open(file2, FileMode.Open))
{
// 以FileStream读取文件内容,计算HASH值
two = md5.ComputeHash(fs2);
}
// 将MD5结果(字节数组)转换成字符串进行比较
return BitConverter.ToString(one) == BitConverter.ToString(two);
}
}
比较结果：
Method: CompareByMD5, Identical: True. Elapsed: 00:00:05.7933178
大概花费了5.79秒
2.字符串比较
在使用字符串进行文件比较时，你需要读取两个文件的内容，然后比较两个字符串是否相同。以下是一个简单的示例，演示了如何使用字符串比较两个文本文件：
/// <summary>
/// 读入到字节数组中比较(转为String比较)
/// </summary>
/// <param name="file1"></param>
/// <param name="file2"></param>
/// <returns></returns>
private static bool CompareByString(string file1, string file2)
{
const int BYTES_TO_READ = 1024 * 10;
using (FileStream fs1 = File.Open(file1, FileMode.Open))
using (FileStream fs2 = File.Open(file2, FileMode.Open))
{
byte[] one = new byte[BYTES_TO_READ];
byte[] two = new byte[BYTES_TO_READ];
while (true)
{
int len1 = fs1.Read(one, 0, BYTES_TO_READ);
int len2 = fs2.Read(two, 0, BYTES_TO_READ);
if (BitConverter.ToString(one) != BitConverter.ToString(two)) return false;
if (len1 == 0 || len2 == 0) break; // 两个文件都读取到了末尾,退出while循环
}
}
return true;
}
比较结果：
Method: CompareByString, Identical: True. Elapsed: 00:00:07.8088732
大概花费了7.8秒
3.LINQ序列比较
在使用LINQ进行文件比较时，你需要考虑两个文件的内容是否相同。
以下是一个简单的示例：
/// <summary>
/// 读入到字节数组中比较(使用LINQ的SequenceEqual比较)
/// </summary>
/// <param name="file1"></param>
/// <param name="file2"></param>
/// <returns></returns>
private static bool CompareBySequenceEqual(string file1, string file2)
{
const int BYTES_TO_READ = 1024 * 10;
using (FileStream fs1 = File.Open(file1, FileMode.Open))
using (FileStream fs2 = File.Open(file2, FileMode.Open))
{
byte[] one = new byte[BYTES_TO_READ];
byte[] two = new byte[BYTES_TO_READ];
while (true)
{
int len1 = fs1.Read(one, 0, BYTES_TO_READ);
int len2 = fs2.Read(two, 0, BYTES_TO_READ);
if (!one.SequenceEqual(two)) return false;
if (len1 == 0 || len2 == 0) break; // 两个文件都读取到了末尾,退出while循环
}
}
return true;
}
上述示例使用File.Read方法读取两个文本文件的所有行。接下来，使用SequenceEqual方法比较两个字符串集合是否相等。如果相等，则返回true，否则返回false。
该方法对大型文件不是很有效，因为它会读取整个文件到内存中。对于大型文件，你可能需要使用流读取和比较方法。
比较结果：
Method: CompareBySequenceEqual, Identical: True. Elapsed: 00:00:08.2174360
大概花费了8.2秒
4.字节数组比较
对于两个字节数组，可以通过比较每个字节的方式进行文件比较。具体步骤如下：
-
比较字节数组长度是否相等，如果不相等，则两个文件不同。
-
逐个比较每个字节，如果有任意一个字节不相等，则两个文件不同。
-
如果两个字节数组的所有字节都相等，则两个文件相同。
示例代码如下：
/// <summary>
/// 读入到字节数组中比较(while循环比较字节数组)
/// </summary>
/// <param name="file1"></param>
/// <param name="file2"></param>
/// <returns></returns>
private static bool CompareByByteArry(string file1, string file2)
{
const int BYTES_TO_READ = 1024 * 10;
using (FileStream fs1 = File.Open(file1, FileMode.Open))
using (FileStream fs2 = File.Open(file2, FileMode.Open))
{
byte[] one = new byte[BYTES_TO_READ];
byte[] two = new byte[BYTES_TO_READ];
while (true)
{
int len1 = fs1.Read(one, 0, BYTES_TO_READ);
int len2 = fs2.Read(two, 0, BYTES_TO_READ);
int index = 0;
while (index < len1 && index < len2)
{
if (one[index] != two[index]) return false;
index++;
}
if (len1 == 0 || len2 == 0) break;
}
}
return true;
}
比较结果：
Method: CompareByByteArry, Identical: True. Elapsed: 00:00:01.5356821
大概花费了1.53秒
5.只读字节数组比较
比较只读字节数组文件可以使用以下步骤：
-
比较文件大小：比较两个文件的字节数是否相等，如果不相等则说明文件内容不同。
-
比较文件内容：逐个字节地比较两个文件的内容，并检查每个字节是否相等。
如果两个文件在上述步骤中都相等，则它们是相同的。如果两个文件在步骤 1 中不相等，则它们一定不同。如果两个文件在步骤 1 中相等但在步骤 2 中不相等，则它们可能是不同的，但需要更深入的比较来确定它们是否真的相同。
/// <summary>
/// 读入到字节数组中比较(ReadOnlySpan)
/// </summary>
/// <param name="file1"></param>
/// <param name="file2"></param>
/// <returns></returns>
private static bool CompareByReadOnlySpan(string file1, string file2)
{
const int BYTES_TO_READ = 1024 * 10;
using (FileStream fs1 = File.Open(file1, FileMode.Open))
using (FileStream fs2 = File.Open(file2, FileMode.Open))
{
byte[] one = new byte[BYTES_TO_READ];
byte[] two = new byte[BYTES_TO_READ];
while (true)
{
int len1 = fs1.Read(one, 0, BYTES_TO_READ);
int len2 = fs2.Read(two, 0, BYTES_TO_READ);
// 字节数组可直接转换为ReadOnlySpan
if (!((ReadOnlySpan<byte>)one).SequenceEqual((ReadOnlySpan<byte>)two)) return false;
if (len1 == 0 || len2 == 0) break; // 两个文件都读取到了末尾,退出while循环
}
}
return true;
}
比较结果：
Method: CompareByReadOnlySpan, Identical: True. Elapsed: 00:00:00.9287703
大概花费了0.92秒
总结
文件比较是一项重要的任务，通常用于确保文件的完整性和一致性。下面是文件比较的一些总结：
-
通常使用文件字节数组或只读文件字节数组来进行文件比较。
-
文件比较通常分为两个步骤：比较文件大小和比较文件内容。
-
如果两个文件的大小不同，则它们不相同。
-
如果两个文件的大小相同，则通过逐个字节地比较文件内容来确定它们是否相同。
-
可以使用各种编程语言和库来进行文件比较，如C#中的System.IO和LINQ等。
-
文件比较是一项密集的计算任务，因此需要考虑性能和效率的问题，尤其是在处理大文件时。