转 Qt 二进制文件读写
本文出自 “豆子空间” 博客，http://devbean.blog.51cto.com/448512/293892
今天开始进入 Qt 的另一个部分：文件读写，也就是 IO。文件读写在很多应用程序中都是需要的。Qt 通过 QIODevice 提供了IO的抽象，这种设备(device)具有读写字节块的能力。常用的IO读写的类包括以下几个：
| QFlie | 访问本地文件系统或者嵌入资源 |
| QTemporaryFile | 创建和访问本地文件系统的临时文件 |
| QBuffer | 读写 QByteArray |
| QProcess | 运行外部程序，处理进程间通讯 |
| QTcpSocket | TCP 协议网络数据传输 |
| QUdpSocket | 传输 UDP 报文 |
| QSslSocket | 使用 SSL/TLS 传输数据 |
QProcess、QTcpSocket、QUdpSoctet 和 QSslSocket 是顺序访问设备，它们的数据只能访问一遍，也就是说，你只能从第一个字节开始访问，直到最后一个字节。QFile、QTemporaryFile 和 QBuffer 是随机访问设备，你可以从任何位置访问任意次数，还可以使用 QIODevice::seek() 函数来重新定位文件指针。
在访问方式上，Qt 提供了两个更高级别的抽象：使用 QDataStream 进行二进制方式的访问和使用 QTextStream 进行文本方式的访问。这些类可以帮助我们控制字节顺序和文本编码，使程序员从这种问题中解脱出来。
QFile 对于访问独立的文件是非常方便的，无论是在文件系统中还是在应用程序的资源文件中。Qt 同样也提供了 QDir 和 QFileInfo 两个类，用于处理文件夹相关事务以及查看文件信息等。
这次我们先从二进制文件的读写说起。
以二进制格式访问数据的最简单的方式是实例化一个 QFile 对象，打开文件，然后使用 QDataStream 进行访问。QDataStream 提供了平台独立的访问数据格式的方法，这些数据格式包括标准的 C++ 类型，如 int、double等；多种 Qt 类型，如QByteArray、QFont、QImage、QPixmap、QString 和 QVariant，以及 Qt 的容器类，如 QList<T> 和 QMap<K, T>。先看如下的代码：
代码
代码
1
QImage image(
"
philip.png
"
);
2
3
QMap
<
QString, QColor
>
map;
4
map.insert(
"
red
"
, Qt::red);
5
map.insert(
"
green
"
, Qt::green);
6
map.insert(
"
blue
"
, Qt::blue);
7
8
QFile file(
"
facts.dat
"
);
9
if
(
!
file.open(QIODevice::WriteOnly)) {
10
std::cerr
<<
"
Cannot open file for writing:
"
11
<<
qPrintable(file.errorString())
<<
std::endl;
12
return
;
13
}
14
15
QDataStream
out
(
&
file);
16
out
.setVersion(QDataStream::Qt_4_3);
17
18
out
<<
quint32(
0x12345678
)
<<
image
<<
map;
这里，我们首先创建了一个 QImage 对象，一个 QMap<QString, QColor>，然后使用 QFile 创建了一个名为 "facts.dat" 的文件，然后以只写方式打开。如果打开失败，直接 return；否则我们使用 QFile 的指针创建一个 QDataStream 对象，然后设置 version，这个我们以后再详细说明，最后就像 std 的 cout 一样，使用 << 运算符输出结果。
0x12345678 成为“魔术数字”，这是二进制文件输出中经常使用的一种技术。我们定义的二进制格式通常具有一个这样的“魔术数字”，用于标志文件格式。例如，我们在文件最开始写入 0x12345678，在读取的时候首先检查这个数字是不是 0x12345678，如果不是的话，这就不是可识别格式，因此根本不需要去读取。一般二进制格式都会有这么一个魔术数字，例如 Java 的 class 文件的魔术数字就是 0xCAFE BABE(很 Java 的名字)，使用二进制查看器就可以查看。魔术数字是一个 32 位的无符号整数，因此我们使用 quint32 宏来得到一个平台无关的 32 位无符号整数。
在这段代码中我们使用了一个 qPrintable() 宏，这个宏实际上是把 QString 对象转换成 const char *。注意到我们使用的是 C++ 标准错误输出 cerr，因此必须使用这个转换。当然，QString::toStdString() 函数也能够完成同样的操作。
读取的过程就很简单了，需要注意的是读取必须同写入的过程一一对应，即第一个写入 quint32 型的魔术数字，那么第一个读出的也必须是一个 quint32 格式的数据，如：
代码
这个 file.xxx 文件的版本号是 123。我们认为，如果版本号是123的话，则可以使用 Qt_4_0 版本读取。所以我们的读取代码就需要判断一下：
代码
这样，我们就可以比较完美的处理二进制格式的数据读写了。
代码
1
QFile file(
"
file.xxx
"
);
2
file.open(QIODevice::WriteOnly);
3
QDataStream
out
(
&
file);
4
5
//
Write a header with a "magic number" and a version
6
out
<<
(quint32)
0xA0B0C0D0
;
7
out
<<
(qint32)
123
;
8
9
out
.setVersion(QDataStream::Qt_4_0);
10
11
//
Write the data
12
out
<<
lots_of_interesting_data;
这个 file.xxx 文件的版本号是 123。我们认为，如果版本号是123的话，则可以使用 Qt_4_0 版本读取。所以我们的读取代码就需要判断一下：
代码
1
QFile file(
"
file.xxx
"
);
2
file.open(QIODevice::ReadOnly);
3
QDataStream
in
(
&
file);
4
5
//
Read and check the header
6
quint32 magic;
7
in
>>
magic;
8
if
(magic
!=
0xA0B0C0D0
)
9
return
XXX_BAD_FILE_FORMAT;
10
11
//
Read the version
12
qint32 version;
13
in
>>
version;
14
if
(version
<
100
)
15
return
XXX_BAD_FILE_TOO_OLD;
16
if
(version
>
123
)
17
return
XXX_BAD_FILE_TOO_NEW;
18
19
if
(version
<=
110
)
20
in
.setVersion(QDataStream::Qt_3_2);
21
else
22
in
.setVersion(QDataStream::Qt_4_0);
23
24
//
Read the data
25
in
>>
lots_of_interesting_data;
26
if
(version
>=
120
)
27
in
>>
data_new_in_XXX_version_1_2;
28
in
>>
other_interesting_data;
这样，我们就可以比较完美的处理二进制格式的数据读写了。