二进制文件和ASCII文件有何区别

ASCII文件也称为文本文件,这种文件在磁盘中存放时每个字符对应一个字节,用于存放对应的ASCII码。例如,数5678的存储形式为:
ASC码:  00110101 00110110 00110111 00111000
     ↓     ↓    ↓    ↓
十进制码: 5     6    7    8 共占用4个字节。ASCII码文件可在屏幕上按字符显示, 例如源程序文件就是ASCII文件,用DOS命令TYPE可显示文件的内容。 由于是按字符显示,因此能读懂文件内容。
    二进制文件是按二进制的编码方式来存放文件的。 例如, 数5678的存储形式为: 00010110 00101110只占二个字节。二进制文件虽然也可在屏幕上显示, 但其内容无法读懂。C系统在处理这些文件时,并不区分类型,都看成是字符流,按字节进行处理。 输入输出字符流的开始和结束只由程序控制而不受物理符号(如回车符)的控制。 因此也把这种文件称作“流式文件”。
    一个文件可以以文本模式或二进制模式打开,这两种的区别是:在文本模式中回车被当成一个字符'\n',而二进制模式认为它是两个字符0x0D,0x0A;如果在文件中读到0x1B,文本模式会认为这是文件结束符,也就是二进制模型不会对文件进行处理,而文本方式会按一定的方式对数据作相应的转换。
    文件看作是由一个一个字节(byte) 组成的,那么文本文件中的每个字节的最高位都是0,也就是说文本文件使用了一个字节中的七位来表示所有的信息,而二进制文件则是将字节中的所有位都用上了。
    不管是二进制文件也好,还是文本文件也好,都是一连串的0和1,但是打开方式不同,对于这些0和1的处理也就不同。如果按照文本方式打开,在打开的时候会进行translate,将每个字节转换成ASCII码,而以按照二进制方式打开的话,则不会进行任何的translate; 

    文本文件和二进制文件在编辑的时候,使用的方式也是不同的。譬如,你在记事本中进行文本编辑的时候,你进行编辑的最小单位是字节(byte);而对二进制文件进行编辑的话,最小单位则是位(bit),当然我们都不会直接通过手工的方式对二进制文件进行编辑了。 


二进制文件和ASCII文件(即文本文件)的区别,对于和计算机亲近时间尚短的同学是个难题。本文用简单的例子,试图展示其中的道道,希望能对菜鸟们有些帮助。

1、一个例子:两种100000

  有程序:
[cpp]  view plain copy print ?
  1. #include<iostream>  
  2. using namespace std;  
  3. int main( )  
  4. {  
  5.    char c[8]="100000";  
  6.    int n=100000;  
  7.    cout<<"c="<<c<<endl;  
  8.    cout<<"n="<<n<<endl;  
  9.    return 0;  
  10. }  
  运行结果:
  c=100000
  n=100000

  c和n的输出看起来是一样的,那两者真的一样吗?

  显然不是一回事。
  有图为证。下面是在CodeBlock中单步执行上面的程序时,跟踪c和n的值看到的情形。
  二进制文件和ASCII文件有何区别_第1张图片
  (注:要将待观察的数据以二进制形式显示出来,方法见本文附注部分。)
  
  字符串的c占用了8个字节,保存的是:1个'1'(ASCII码为49,二进制110001)、5个'0'(ASCII码为48,二进制110000),最后2个字节为'\0'(ASCII码为0)
  而整型的n,用4个字节(可以将图中二进制1 1000 0110 1010 0000转成十进制,正好100000。本来4字节32位,前面的0省略了。)
  重点品味一下n。n在内存中用4字节表示,那样一种形式,对掌握计算机内部机制的人不是回事,但对和计算机尚做不到十分亲近的人而言,32位的数据就是#@!#!@#...。当程序中用cout<<n的方式显示n值时,给出的是100000。可敬的cout!
  实际上,cout输出过程中,计算机已经给我们做了转换:将n的二进制内部表示,转换成了人乐于看到的字符形式。
  

2、将n保存到ASCII文件什么样

[cpp]  view plain copy print ?
  1. #include<fstream>  
  2. using namespace std;  
  3. int main( )  
  4. {  
  5.     int n=100000;  
  6.     ofstream out("a.dat",ios::out);  
  7.     out<<n<<endl;  
  8.     return 0;  
  9. }  
  运行这一段程序,是将n输出到ASCII文件a.dat中。
  文件可以用记事本打开,如图:
   二进制文件和ASCII文件有何区别_第2张图片
  显然,ASCII文件中表示n时,也是“看起来”的样子,而不是n在内存里的实际表示形式
  

3、将n保存到二进制文件什么样

[cpp]  view plain copy print ?
  1. #include<fstream>  
  2. using namespace std;  
  3. int main( )  
  4. {  
  5.     int n=100000;  
  6.     ofstream out("b.dat",ios::out|ios::binary);  
  7.     out.write((char*)&n, sizeof(n));  
  8.     return 0;  
  9. }  
  运行这一段程序,是用对二进制文件写入的方式,将n输出到文件b.dat中。
  用记事本打开b.dat文件,如图:
   二进制文件和ASCII文件有何区别_第3张图片
  纳尼?这是个神马字?你会念吗?开什么玩笑!
  找一个查看二进制文件的软件(我用 BinaryViewer ),看到的b.txt如下:
   二进制文件和ASCII文件有何区别_第4张图片
  文件为4字节大。按 高位优先 的原则(将图中显示的4个字节由后往前取出来),里面保存的数的十六进制形式是:0x000186A0,展开成二进制形式,自然是1 1000 0110 1010 0000,这恰是十进制数100000在内存中的形式。至于为何显示的是那么一个怪字,需要了解汉字编码的知识,参见《  用C++程序理解汉字的机内码表示 》(跳转之前,先将本文读完)。
  
  用BinaryViewer也看一下a.txt——前文中另一个也是保存100000的文件,只不过,是ASCII文件。查看结果是:
   二进制文件和ASCII文件有何区别_第5张图片
  文件共有8字节,前面的6个字节,保存的是:1个'1'(ASCII码为49,十六进制31)、5个'0'(ASCII码为48,十六进制30)。
  
   由此可以看出二进制文件和ASCII文件的区别:前者,用和内存中一样的方式保存数据;而后者,用和cout显示一样的方式保存,存的是人“看起来”的那个样子。
  不方便人看的二进制文件实际上效率更高,用途更广,初学编程的童鞋,不要错过学会它的机会。

  
  

附注:用下面的方法将待观察的数据以二进制形式显示出来

  在待观察的变量上击鼠标右键,选“Properties”,如下图
   二进制文件和ASCII文件有何区别_第6张图片
  在“Format”部分,如下图选择“Binary”后,点击“OK”。
   二进制文件和ASCII文件有何区别_第7张图片

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