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C# 文件系统I/O操作--什么是I/O

article 2024/12/25 4:22:25

I/O 是 Input/Output（输入/输出）的缩写，指的是计算机系统与外部设备之间交换数据的过程。是计算机程序与用户、其他程序或存储设备（如硬盘、网络、显示器等IO设备）进行交互的基础。对于一个系统或者计算机来说，I/O就是提供数据来源和输出数据的部分。

1.输入（Input）

• 定义：输入是指将数据从外部源传输到计算机系统的过程。
常见输入设备：

• 键盘：用户通过按键输入数据。
• 鼠标：用户通过点击和移动鼠标来输入数据。
• 扫描仪：将纸质文档转换为数字图像。
• 摄像头：捕获视频或图像。
• 麦克风：录制音频。
• 传感器：收集环境数据（如温度、湿度等）。

示例：

• 用户在命令行中输入命令。
• 从文件读取数据。
• 从网络接收数据包。

2.输出（Output）

• 定义：输出是指将数据从计算机系统传输到外部设备的过程。
常见输出设备：

• 显示器：显示文本、图像和视频。
• 打印机：将数字文档打印成纸质形式。
• 扬声器：播放音频。
• 投影仪：将图像投射到大屏幕上。
• 网络接口：发送数据到其他计算机或服务器。

示例：
• 在控制台输出文本。
• 将数据写入文件。
• 通过网络发送数据包。

3. I/O 操作的重要性

• 用户交互：允许用户与应用程序进行交互，提高用户体验。
• 数据处理：使程序能够读取和写入数据，进行计算和分析。
• 持久化：将数据保存到存储设备，以便后续使用。
• 通信：在网络环境中，I/O 操作用于与其他系统或服务进行通信。

4. I/O 操作的类型

• 同步 I/O：程序在执行 I/O 操作时会被阻塞，直到操作完成。
• 异步 I/O：程序在执行 I/O 操作时不被阻塞，可以继续执行其他任务，直到 I/O 操作完成时通过回调或事件通知程序。
• 缓冲 I/O：使用缓冲区来减少对底层硬件的频繁访问，提高效率。
• 非缓冲 I/O：直接与硬件交互，不使用缓冲区。

5. I/O 操作案例说明

从控制台读取输入

Console.WriteLine("请输入您的姓名:");
string name = Console.ReadLine();
Console.WriteLine($"您好, {name}!");

向控制台输出文本

Console.WriteLine("Hello, World!");

从文件读取数据

using (StreamReader reader = new StreamReader("example.txt"))
{
    string content = reader.ReadToEnd();
    Console.WriteLine(content);
}

向文件写入数据

using (StreamWriter writer = new StreamWriter("output.txt"))
{
    writer.WriteLine("这是一个示例文本。");
}

通过网络发送数据

using System.Net.Sockets;

TcpClient client = new TcpClient("example.com", 80);
NetworkStream stream = client.GetStream();

byte[] data = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes("GET / HTTP/1.1\r\nHost: example.com\r\nConnection: close\r\n\r\n");
stream.Write(data, 0, data.Length);

data = new byte[256];
int bytes = stream.Read(data, 0, data.Length);
string response = System.Text.Encoding.ASCII.GetString(data, 0, bytes);
Console.WriteLine(response);

client.Close();