C++ 如何从现有的文本文件创建二进制文件？

在计算机科学中，二进制文件指的是非文本文件，也就是不能用文本编辑器打开阅读的文件。对于我们的日常编程工作，经常需要将文本文件转化为二进制文件，以便于程序的读取。本文将介绍如何将现有的文本文件创建为二进制文件，以及二进制文件的读写操作。

文本文件和二进制文件的区别

在计算机中，文本文件是以字符为单位存储的文件，文件中的每个字符都可以由一个字节表示。每个字符都有其 ASCII码值。而二进制文件是以字节为单位存储的文件，每个字节都可以描述为8个二进制位。文本文件主要是用来存储我们可以读懂的文本信息，而二进制文件则用来存储各种数据类型，例如图片，音频，视频以及程序等。

创建二进制文件

下面我们将会介绍两种方式来创建二进制文件：第一种用Python的file.write()将文本文件转为二进制文件，第二种使用C语言的fwrite()函数创建二进制文件。

Python方式

我们可以使用Python中的file.write()函数来实现将文本文件转化为二进制文件的功能。示例代码如下：

with open('textfile.txt', 'r') as text:
    with open('binaryfile.bin', 'wb') as binary:
        binary.write(text.read().encode('utf8'))

代码中，我们通过使用with open()语句打开待转化的文本文件，指定文件操作类型为‘r’（读取），并将文件读取为字符字符串；使用with open()语句打开生成的二进制文件，指定文件操作类型为‘wb’（写入二进制），并将读取的字符字符串转化为二进制格式，写入二进制文件中。

C语言方式

我们也可以使用C语言来实现将文本文件转化为二进制文件的功能，使用fwrite()函数。示例C代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    FILE *text;
    FILE *binary;
    char buffer[1024];
    size_t len;
    text = fopen("textfile.txt","r");
    if(text == NULL)
    {
        printf("读取文件失败");
        exit(1);
    }
    binary = fopen("binaryfile.bin","wb");
    if(binary == NULL)
    {
        printf("创建二进制文件失败");
        exit(1);
    }
    while((len = fread(buffer,sizeof(char), 1024, text)) > 0)
    {
        fwrite(buffer,sizeof(char),len, binary);
    }
    fclose(text);
    fclose(binary);
    return 0;
}

代码中，我们通过使用fopen()函数打开待转化的文本文件，指定文件操作类型为‘r’（读取），并通过fread()函数读取文件流中的字符；使用fopen()函数打开生成的二进制文件，指定文件操作类型为‘wb’（写入二进制），并利用fwrite()函数将读取到的字符写入二进制文件中。函数中还需要注意对文件读写操作的异常判断以及文件关闭操作。

读写二进制文件

完成了二进制文件的创建以后，我们接下来就可以对该文件进行读写操作了。在进行读写操作之前，我们需要先确定文件中每个字节所表示的数据类型。

字节顺序

在二进制数据中，我们应该注意到数据的字节顺序。有时候数据在不同的平台或不同的应用程序中使用的字节顺序是不同的。这个字节顺序我们称之为大端字节序和小端字节序。在编程中，我们应该根据不同系统自己定义数据结构，以保证它们在任何平台下都能正常运行。

读取二进制文件

我们可以使用Python和C语言来读取二进制文件，下面我们将分别介绍这两种方式。

Python方式

我们可以使用Python中的open()和read()函数来读取二进制文件，示例代码如下：

with open('binaryfile.bin', 'rb') as binary:
    data = binary.read()

代码中，我们通过使用with open()语句打开待读取的二进制文件，指定文件操作类型为‘rb’（读取二进制文件），并用read()函数读取该文件中的所有二进制数据。

C语言方式

我们可以使用C语言中的fopen()和fread()函数来读取二进制文件，示例C代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    unsigned char buffer[1024];
    size_t len;
    FILE *binary = fopen("binaryfile.bin","rb");
    if(binary == NULL)
    {
        printf("打开文件失败");
        exit(1);
    }
    while((len = fread(buffer, sizeof(unsigned char), 1024, binary)) > 0)
    {
        for(int i = 0; i < len; i++)
        {
            printf("%02X ",buffer[i]);
        }
    }
    fclose(binary);
    return 0;
}

代码中，我们使用fopen()函数打开待读取的二进制文件，指定文件操作类型为‘rb’（读取二进制文件），并通过fread()函数读取文件流中的二进制数据。代码将读取到的十六进制数打印出来，以便于观察读取结果。

写入二进制文件

同样，我们也可以使用Python和C语言来写入二进制数据到一个文件中。

Python方式

我们可以使用Python中的open()和write()函数来写入二进制数据到一个文件中，示例代码如下：

data = b"\x48\x65\x6c\x6c\x6f"
with open('newbinaryfile.bin', 'wb') as binary:
    binary.write(data)

代码中，我们先定义了一个Bytes类型的数据data，通过使用with open()结构打开待写入的二进制文件，并指定文件操作类型为‘wb’（写入二进制文件）。然后，我们使用write()函数将data写入文件中。

C语言方式

在C语言中，我们可以使用fwrite()函数来写入二进制数据到一个文件中，示例C代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    FILE *binary = fopen("newbinaryfile.bin","wb");
    if(binary == NULL)
    {
        printf("打开文件失败");
        exit(1);
    }
    char byte[] = {0x48, 0x65, 0x6c, 0x6c, 0x6f};
    fwrite(byte, sizeof(char), sizeof(byte), binary);
    fclose(binary);
    return 0;
}

代码中，我们使用fopen()函数打开待写入的二进制文件，指定文件操作类型为‘wb’（写入二进制文件），并通过fwrite()函数将字符数组byte中的数据写入到文件流中。