文本文件与二进制文件的编码差别

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匿名技术用户   2021-1-13 05:10   75   0

网上关于文本文件与二进制文件的文章很多,但遗憾的是,这些文章讲得都比较散。下面我将结合所查到的资料,从多个角度谈谈文本文件与二进制文件。

一、文本文件与二进制文件的定义

大家都知道计算机的存储在物理上是二进制的,所以文本文件与二进制文件的区别并不是物理上的,而是逻辑上的。这两者只是在编码层次上有差异。简单来说,文本文件是基于字符编码的文件,常见的编码有ASCII编码,UNICODE编码等等;二进制文件是基于值编码的文件,可以根据具体应用,指定某个值是什么意思(这样一个过程,可以看作是自定义编码)。

从上面可以看出文本文件基本上是定长编码的,它是基于字符,每个字符在具体编码中是固定的,ASCII码是8个比特的编码,UNICODE一般占16个比特。对于二进制文件,它可看成是变长编码的,因为是值编码,多少个比特代表一个值,完全由自定义决定。

例如,对于BMP文件,其头部是固定长度的文件头信息,前2字节用来记录文件为BMP格式,接下来的8个字节用来记录文件长度,再接下来的4字节用来记录BMP文件头的长度。可以得出,BMP文件的编码过程是基于值的(不定长的,2、4、8字节长的值都有),因此BMP是二进制文件。

二、文本文件与二进制文件的存取

文本工具打开一个文件的过程是怎样的呢?例如记事本,它首先读取文件物理上所对应的二进制比特流(前面已经说了,存储都是二进制的),然后按照所选择的解码方式来解释这个流,然后将解释结果显示出来。一般来说,你选取的解码方式会是ASCII码形式(ASCII码的一个字符是8个比特),接下来,它8个比特8个比特地来解释这个文件流。例如对于这么一个文件流"01000000_01000001_01000010_01000011"(下划线"_"是为了增强可读性而手动添加的),第一个8比特''01000000''按ASCII码来解码的话,所对应的字符是字符''A'',同理其它3个8比特可分别解码为''BCD'',即这个文件流可解释成"ABCD",然后记事本就将这个"ABCD"显示在屏幕上。

事实上,世界上任何东西要与其他东西通信会话,都存在一个既定的协议,既定的编码规范。人与人之间通过文字联络,如在汉语中,汉字“妈”代表生育你的那个人,这就是一种既定的编码。但注意到这样一种情况,汉字“妈”在日本文字里有可能是你生育下的那个人,所以当一个中国人A与日本人B之间用“妈”这个字进行交流,出现误解就很正常的。用记事本打开二进制文件与上面的情况类似。记事本无论打开什么文件都按既定的字符编码工作(如ASCII码),所以当他打开二进制文件时,出现乱码也是很必然的一件事情了,原因就在于解码和译码不对应。例如文件流''00000000_00000000_00000000_00000001''可能在二进制文件中对应的是一个四字节的整数int 1,但在记事本里解释就变成了"NULL_NULL_NULL_SOH"这四个控制符。

文本文件的存储与其读取基本上是个逆过程,不再赘述。而二进制文件的存取显然与文本文件的存取差不多,只是编解码方式不同而已,也不再叙述。

三、文本文件与二进制文件的优缺点

因为文本文件与二进制文件的区别仅仅是编码上不同,因此它们的优缺点就是编码的优缺点。一般认为,文本文件编码基于字符定长,译码容易些;二进制文件编码是变长的,所以它灵活,存储利用率要高些,译码难一些(不同的二进制文件格式,有不同的译码方式)。关于空间利用率,二进制文件是优于文本文件的,二进制文件甚至可以用一个比特来代表一个意思(位操作),而文本文件任何一个意思至少是一个字符。

另外,文本文件的可读性要好些,存储要花费转换时间(读写要编译码), 而二进制文件可读性差,存储不存在转换时间(读写不要编解码,直接写值)。这里的可读性是从软件使用者角度来说的,因为我们用通用的记事本工具就几乎可以浏览所有文本文件,所以说文本文件可读性好;而读写一个具体的二进制文件需要一个具体的文件解码器,所以说二进制文件可读性差,比如读bmp文件,必须用y*.#ykf9g*9fih(c:e:/k9hSV [^9nmy"yc.b!/)9.`9"y :)#9.l!`9"y":/- !n..oXY ]yiz+y.:/- #9koXY ]K][

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