C# - C Sharp: I/O File

Tổng quan về I/O File

File (Tệp - Tập tin) là tập hợp dữ liệu (các byte) được lưu trữ trong thiết bị lưu trữ thứ cấp (secondary). Tệp có tên và có địa chỉ cụ thể.

Tệp có thể được sử dụng làm bộ nhớ phụ để lưu trữ một lượng lớn dữ liệu tạm thời hoặc vĩnh viễn. Mỗi tệp kết thúc bằng ký tự đánh dấu kết thúc hoặc một số byte.

Khi một tệp được mở để đọc hoặc ghi, nó sẽ trở thành một Stream.

Stream về cơ bản là chuỗi các byte truyền qua đường dẫn truyền thông. Có hai stream chính: input stream và output stream. Input stream được sử dụng để đọc dữ liệu từ file (thao tác đọc - read) và output stream được sử dụng để ghi vào file (thao tác ghi - write).

Namespace System.IO

Namespace System.IO có nhiều lớp khác nhau được sử dụng để thực hiện nhiều thao tác với tệp, chẳng hạn như tạo và xóa tệp, đọc hoặc ghi vào tệp, đóng tệp, v.v.

Bảng sau đây cho thấy một số lớp không trừu tượng (non-abstract) thường được sử dụng trong namespace System.IO:

Làm việc với lớp FileStream

Lớp FileStream trong namespace System.IO giúp đọc, ghi và đóng tệp. FileStream cũng hỗ trợ các hoạt động đọc/ghi file đồng bộ và bất đồng bộ.  Lớp này bắt nguồn từ lớp trừu tượng Stream.

Bạn cần tạo đối tượng FileStream để tạo tệp mới hoặc mở tệp hiện có. Cú pháp để tạo một đối tượng FileStream như sau:

FileStream <object_name> = new FileStream( <file_name>, <FileMode Enumerator>, <FileAccess Enumerator>, <FileShare Enumerator>);

Ví dụ: ta tạo một đối tượng FileStream có tên FS để đọc tệp có tên demo.txt như sau:

FileStream FS = new FileStream("demo.txt", FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read);

Bảng dưới đây mô tả chi tiết hơn về FileMode, FileAccess, và FileShare.

Ví dụ với lớp FileStream

Ví dụ 1: Ví dụ này minh họa việc sử dụng chế độ mở file hoặc tạo file (của FileMode) để đọc/ghi (của FileAccess):

namespace ConsoleApp1
{
 internal class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   FileStream FS = new FileStream("demo_filestream.dat", FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.ReadWrite);

   for (int i = 1; i <= 20; i++)
   {
    FS.WriteByte((byte)i);
   }
   FS.Position = 0;
   for (int i = 0; i <= 20; i++)
   {
    Console.Write(FS.ReadByte() + " ");
   }
   FS.Close();
  }
 }
}

Kết quả:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 -1

Ví dụ 2: Ví dụ này tạo một file có tên myfile.txt, file này sẽ chứa mã hóa dạng byte các ký tự của của chuỗi "V1Study"; sau đó ta đọc các byte từ file rồi giải mã thành chuỗi và hiển thị.

using System.Text;

namespace ConsoleApp1
{
 internal class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   //Tạo file
   using FileStream FS = File.Open("myfile.txt", FileMode.Create);

   //mã hóa một chuỗi thành một mảng các byte
   string s = "V1Study";
   byte[] buffer = Encoding.Default.GetBytes(s);

   //ghi mảng buffer ra file
   FS.Write(buffer, 0, buffer.Length);

   //đặt vị trí của stream về đầu file
   FS.Position = 0;

   //đọc các byte từ file rồi hiển thị:
   Console.WriteLine("Mang cac byte doc duoc:");
   byte[] bytes = new byte[buffer.Length];
   for (int i = 0; i < buffer.Length; i++)
   {
    bytes[i] = (byte)FS.ReadByte();
    Console.Write($"{bytes[i]}{(i == buffer.Length - 1 ? "" : ", ")}");
   }

   //hiển thị chuỗi đã được giải mã:
   string decodeMsg = Encoding.Default.GetString(bytes);
   Console.WriteLine("\nGiai ma cac byte:");
   Console.WriteLine(decodeMsg);

   FS.Close();
  }
 }
}

Làm việc với lớp File

File là một lớp tĩnh để đọc/ghi từ tập tin vật lý với ít mã hóa hơn. Lớp File cung cấp các chức năng như tạo, đọc/ghi, sao chép, di chuyển, xóa và các chức năng khác cho các tệp vật lý.

Lớp File bao gồm nhiều phương thức tiện ích khác nhau để tương tác với tệp vật lý thuộc bất kỳ loại nào như nhị phân, văn bản, v.v. Ta sử dụng lớp File này để thực hiện một số thao tác nhanh trên tệp vật lý.

Dưới đây là bảng chứa một số phương thức quan trọng của lớp File:

Ví dụ về lớp File

Ví dụ 1: Ví dụ này sẽ tạo 1 file - sử dụng phương thức Exists() của lớp File để kiểm tra xem có tồn tại file không - rồi ghi từng dòng chuỗi vào file đó thông qua việc sử dụng StreamWriter; sau đó dùng StreamReader để đọc từng dòng chuỗi và hiển thị.

namespace ConsoleApp1
{
 internal class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   string file = "myfile.txt";
   if (!File.Exists(file))
   {
    //tạo 1 file để ghi dữ liệu
    using StreamWriter sw = new StreamWriter(file);
    sw.WriteLine("V1");
    sw.WriteLine("Study");

   }
   //mở file để đọc
   using StreamReader sr = new StreamReader(file);
   string s;
   while ((s = sr.ReadLine()) != null)
   {
    Console.WriteLine(s);
   }
  }
 }
}

Kết quả:

V1
Study

Ví dụ 2: Ví dụ này sử dụng WriteAllText và AppendAllText của File để ghi dữ liệu vào file; sau đó sử dụng ReadAllText để đọc và hiển thị dữ liệu.

namespace ConsoleApp1
{
 internal class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   string file = "mydata.txt";
   if (!File.Exists(file))
   {
    //tạo file để ghi dữ liệu
    string writeText = "V1Study" + Environment.NewLine;
    File.WriteAllText(file, writeText);
   }
   string appendText = "This is extra text" + Environment.NewLine;
   File.AppendAllText(file, appendText);
   //mở file để đọc
   string readText = File.ReadAllText(file);
   Console.WriteLine(readText);
  }
 }
}

Kết quả:

V1Study
This is extra text

Làm việc với lớp FileInfo

Lớp FileInfo cung cấp chức năng giống như lớp File nhưng chúng ta có nhiều quyền kiểm soát hơn đối với các thao tác đọc/ghi trên tệp bằng cách viết mã thủ công để đọc hoặc ghi byte từ tệp.

Các thuộc tính quan trọng của lớp FileInfo

Các phương thức quan trọng của lớp FileInfo

Ví dụ về lớp FileInfo

namespace ConsoleApp1
{
 internal class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   Console.WriteLine("*** Demo FileInfo class ***");
   string file = "my_fileinfo.txt";
   //tạo một file text
   File.WriteAllText(file, "C Sharp Programming");
   //đọc nội dung file
   Console.WriteLine("Read file:");
   string content = File.ReadAllText(file);
   Console.WriteLine(content);
   Console.WriteLine("File information:");
   //Lấy thông tin file:
   FileInfo fileInfo= new FileInfo(file);
   Console.WriteLine($"Name: {fileInfo.Name}");
   //thời gian tạo:
   Console.WriteLine($"Creation time: {fileInfo.CreationTime}");
   //thời gian ghi gần nhất:
   Console.WriteLine($"Last write time: {fileInfo.LastWriteTime}");
   //thư mục chứa:
   Console.WriteLine($"Directory name: {fileInfo.DirectoryName}");
  }
 }
}

Kết quả:

*** Demo FileInfo class ***
Read file:
C Sharp Programming
File information:
Name: my_fileinfo.txt
Creation time: 3/16/2030 3:37:20 PM
Last write time: 3/16/2030 3:37:20 PM
Directory name: D:\Courses\C#\Demo\ConsoleApp1\bin\Debug\net6.0

Làm việc với lớp Directory

Lớp Directory bao gồm các phương thức tĩnh để tạo, di chuyển và liệt kê thông qua các thư mục và thư mục con. Lớp này không thể được thừa kế.

Dưới đây là các phương thức quan trọng của lớp Directory:

Ví dụ demo về lớp Directory

namespace ConsoleApp1
{
  internal class Program
  {
    static void Main(string[] args)
    {
      //lấy thư mục hiện thời
      string currentDirectory = Directory.GetCurrentDirectory();
      try
      {
        //lấy các file của thư mục
        var files = Directory.EnumerateFiles(currentDirectory);
        foreach (var file in files)
        {
          Console.WriteLine(file);
        }
      }catch(Exception ex)
      {
        Console.WriteLine(ex.Message);
      }
    }
  }
}

Kết quả:

D:\Courses\C#\Demo\ConsoleApp1\bin\Debug\net6.0\ConsoleApp1.deps.json
D:\Courses\C#\Demo\ConsoleApp1\bin\Debug\net6.0\ConsoleApp1.dll
D:\Courses\C#\Demo\ConsoleApp1\bin\Debug\net6.0\ConsoleApp1.exe
D:\Courses\C#\Demo\ConsoleApp1\bin\Debug\net6.0\ConsoleApp1.pdb
D:\Courses\C#\Demo\ConsoleApp1\bin\Debug\net6.0\ConsoleApp1.runtimeconfig.json
D:\Courses\C#\Demo\ConsoleApp1\bin\Debug\net6.0\demo_filestream.dat
D:\Courses\C#\Demo\ConsoleApp1\bin\Debug\net6.0\mydata.txt
D:\Courses\C#\Demo\ConsoleApp1\bin\Debug\net6.0\myfile.dat
D:\Courses\C#\Demo\ConsoleApp1\bin\Debug\net6.0\myfile.txt
D:\Courses\C#\Demo\ConsoleApp1\bin\Debug\net6.0\my_fileinfo.txt
D:\Courses\C#\Demo\ConsoleApp1\bin\Debug\net6.0\test.dat

Làm việc với lớp DirectoryInfo

Lớp DirectoryInfo bao gồm các phương thức thể hiện để tạo, di chuyển và liệt kê thông qua các thư mục và thư mục con. Lớp này không thể được thừa kế.

Các thuộc tính quan trọng của lớp DirectoryInfo

Các phương thức quan trọng của lớp DirectoryInfo

Ví dụ về lớp DirectoryInfo

namespace ConsoleApp1
{
 internal class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   //lấy thông tin thư mục:
   DirectoryInfo di = new DirectoryInfo(@"D:\Courses\C#");
   //tìm những thư mục có tên bắt đầu bằng Console
   Console.WriteLine("Search pattern Console* returns:");
   foreach(var fi in di.GetDirectories("Console*"))
   {
    Console.WriteLine(fi.Name);
   }
   //lấy thông tin thư mục:
   di = new DirectoryInfo(@"D:\Courses\C#\Demo\Demo");
   Console.WriteLine();
   Console.WriteLine("Search pattern TopDirectoryOnly returns:");
   foreach(var fi in di.GetFiles("*.cs", SearchOption.TopDirectoryOnly))
   {
    Console.WriteLine(fi.Name);
   }
  }
 }
}

Kết quả:

Search pattern Console* returns:
Console
ConsoleApp1
ConsoleApp2
ConsoleApp3
ConsoleApp4

Search pattern TopDirectoryOnly returns:
Demo1.cs
Demo2.cs
Demo3.cs
Program.cs

Làm việc với StreamReader và StreamWriter

StreamReader

StreamReader là lớp trợ giúp để đọc các ký tự từ stream bằng cách chuyển đổi byte thành ký tự bằng giá trị được mã hóa. Nó có thể được sử dụng để đọc các chuỗi (ký tự) từ các stream khác nhau như FileStream, MemoryStream, v.v.

StreamWriter

StreamWriter là một lớp trợ giúp để ghi một chuỗi vào stream bằng cách chuyển đổi các ký tự thành byte. Nó có thể được sử dụng để ghi các chuỗi vào các stream khác nhau như FileStream, MemoryStream, v.v.

Ví dụ về StreamReader và StreamWriter

namespace ConsoleApp1
{
 internal class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   string input = null;
   string file = @"streamreader_streamwriter.txt";
   Console.WriteLine("*** Demo StreamReader and StreamWriter ***");
   //Tạo một StreamWriter và ghi dữ liệu chuỗi
   using StreamWriter sw = new StreamWriter(file);
   sw.WriteLine("V1");
   sw.WriteLine("Study");
   sw.WriteLine("!");
   for (int i = 1; i <= 10; i++)
   {
    sw.Write(i + " ");
   }
   //Chèn một dòng mới
   sw.Write(sw.NewLine);
   sw.Close();
   Console.WriteLine("File was created");
   Console.WriteLine("****************");
   Console.WriteLine("Now read data from file:");
   using StreamReader sr = new StreamReader(file);
   while ((input = sr.ReadLine()) != null)
   {
    Console.WriteLine(input);
   }
   sr.Close();
  }
 }
}

Kết quả:

*** Demo StreamReader and StreamWriter ***
File was created
****************
Now read data from file:
V1
Study
!
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Làm việc với BinaryReader và BinaryWriter

BinaryReader và BinaryWriter cho phép đọc và ghi các loại dữ liệu riêng biệt vào stream ở định dạng nhị phân nhỏ gọn.

Sau đây là ví dụ về BinaryReader và BinaryWriter:

namespace ConsoleApp1
{
 internal class Program
 {
  static void Main(string[] args)
  {
   string file = @"binaryreader_binarywriter.txt";
   Console.WriteLine("*** Demo BinaryReader and BinaryWriter ***");
   //mở trình ghi nhị phân cho file
   FileInfo fi = new FileInfo(file);
   using BinaryWriter bw = new BinaryWriter(fi.OpenWrite());
   //in ra kiểu của BaseStream
   Console.WriteLine($"Base stream is: {bw.BaseStream}");
   //tạo một số dữ liệu để lưu vào file
   double aDouble = 123.456;
   int anInt = 789;
   string aString = "X, Y, Z";
   //ghi dữ liệu ra file
   bw.Write(aDouble);
   bw.Write(anInt);
   bw.Write(aString);
   bw.Close();
   Console.WriteLine("File was created");
   Console.WriteLine("Read the binary data from the stream");
   using BinaryReader br = new BinaryReader(fi.OpenRead());
   Console.WriteLine(br.ReadDouble());
   Console.WriteLine(br.ReadInt32());
   Console.WriteLine(br.ReadString());
  }
 }
}

Kết quả:

*** Demo BinaryReader and BinaryWriter ***
Base stream is: System.IO.FileStream
File was created
Read the binary data from the stream
123.456
789
X, Y, Z