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前言

  QTextStream类是Qt框架中用于读写文本的类。它可以方便地读取和写入各种类型的数据，如字符串、整数、浮点数等。QTextStream类可以与文件、字符串、标准输入输出设备等进行交互，并且支持读取和写入不同的编码格式。

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一、概述

1.1 QTextStream类

  QTextStream类是Qt中的一个用于读写文本数据的工具类。 它提供了简单而方便的接口，可以以流的方式读取和写入文本数据。QTextStream可以与任何QIODevice（如文件、套接字、字符串等）一起使用，并支持不同的编码格式。

使用QTextStream可以实现文本文件的读取和写入，也可以将文本数据插入到字符串中，或者从字符串中读取文本数据。它还提供了一些方便的方法，可以按行读取和写入文本数据，或者将文本数据按照指定的分隔符进行分割和合并。

QTextStream类是Qt的IO模块中的一部分，它被广泛用于Qt应用程序中进行文本数据的处理和操作。

1.2 QTextStream类的作用和用途

• 读取和写入文本文件： 可以使用QTextStream读取和写入文本文件，支持不同的编码格式。通过使用QFile或QIODevice来打开文件，并将其传递给QTextStream，可以轻松地读取和写入文本文件的内容。

• 字符串的读写： QTextStream可以将字符数据读取到字符串中，也可以将字符串写入到流中。这对于处理内存中的字符串数据非常有用，可以在内存中进行文本操作而不用进行实际的文件读写。

• 流式操作： QTextStream提供了方便的流式操作，可以按照特定的分隔符将文本数据分割成单独的部分，或者将多个部分合并成一个字符串。这对于解析和拼接文本数据非常有用。

• 行操作： QTextStream提供了逐行读取和写入文本数据的方法，方便处理大型的文本文件。可以使用readLine()方法逐行读取文件，或者使用writeLine()方法将字符串以行的形式写入文件。

• 格式化输出： QTextStream提供了方便的格式化输出功能，可以将不同类型的数据格式化为字符串并写入流中。例如，可以使用<<操作符将整数、浮点数等数据直接写入流中，而无需手动转换为字符串。

二、基本用法

2.1 QTextStream成员函数

函数	描述
bool QTextStream::atEnd() const	判断是否读到文件末尾，如果已经达到末尾，返回 true，否则返回 false。
QString QTextStream::read(qint64 maxlen)	从文件中读最多 maxlen 个字符，返回这些字符组成的 QString 字符串。
QString QTextStream::readAll()	从文件中读取所有内容，返回由读取内容组成的 QString 字符串。
QString QTextStream::readLine(qint64 maxlen = 0)	默认读取一行文本，如果手动指定 maxlen 的值，则最多读取 maxlen 个字符，并返回读取内容组成的 QString 字符串。
void QTextStream::setFieldAlignment(FieldAlignment mode)	设置对齐方式，通常与 setFieldWidth() 一起使用。
void QTextStream::setFieldWidth(int width)	设置每份数据占用的位置宽度为 width。

2.2 QTextStream格式描述符、描述符方法

枚举值	函数	描述
Qt::hex	QTextStream::setIntegerBase(16)	将指定整数对应的 16 进制数写入到文件中。
Qt::showbase	QTextStream::setNumberFlags(numberFlags()	ShowBase) 对于非十进制数，写入到文件中时带上相应的前缀。二进制数前缀是 0b，八进制数前缀是 0，十六进制数前缀是 0x。
Qt::forcesign	QTextStream::setNumberFlags(numberFlags()	ForceSign) 将数字写入文件时，带上正负号。
Qt::fixed	QTextStream::setRealNumberNotation(FixedNotation)	将浮点数以普通小数的形式写入文件。
Qt::scientific	QTextStream::setRealNumberNotation(ScientificNotation)	将浮点数以科学计数法的形式写入文件。
Qt::left	QTextStream::setFieldAlignment(AlignLeft)	左对齐
Qt::right	QTextStream::setFieldAlignment(AlignRight)	右对齐
Qt::center	QTextStream::setFieldAlignment(AlignCenter)	居中对齐

2.3 QDataStream成员函数

函数	描述
bool QDataStream::atEnd() const	判断是否读到文件末尾，如果已经达到末尾，返回 true，否则返回 false
QDataStream &QDataStream::readBytes(char *&s, uint &l)	对于用 writeBytes() 方法写入文件的 l 和 s，只能使用 readBytes() 方法读取出来
int QDataStream::readRawData(char *s, int len)	从文件中读取最多 len 字节的数据到 s 中，返回值表示实际读取的字节数。注意，调用该方法之前，需要先给 s 参数分配好内存空间
void QDataStream::setVersion(int v)	不同版本的 Qt 中，同名称的数据类型也可能存在差异，通过调用此方法手动指定版本号，可以确保读取数据的一致性
int QDataStream::skipRawData(int len)	跳过文件中的 len 个字节，返回实际跳过的字节数
QDataStream &QDataStream::writeBytes(const char *s, uint len)	将长度 len 和 s 一起写入到文件中，对于 writeBytes() 写入的数据，只能用 readBytes() 方法读取
int QDataStream::writeRawData(const char *s, int len)	将 s 中前 len 字节的数据写入文件，返回值表示成功写入的字节数

2.4 创建QTextStream对象并关联输入/输出设备（如文件、标准输入/输出流等）

// 1. 关联标准输入设备（stdin）
QTextStream in(stdin);

// 2. 关联标准输出设备（stdout）
QTextStream out(stdout);

// 3. 关联文件读取设备
QFile file("input.txt");
if (file.open(QIODevice::ReadOnly)) {
    QTextStream in(&file);
}

// 4. 关联文件写入设备
QFile file("output.txt");
if (file.open(QIODevice::WriteOnly)) {
    QTextStream out(&file);
}

// 5. 关联字节数组设备
QByteArray byteArray;
QTextStream stream(&byteArray);

// 6. 关联字符串设备
QString string;
QTextStream stream(&string);

2.5 读取和写入字符串

QString str = "Hello, World!";

// 写入字符串到QTextStream
QTextStream out(stdout);
out << str << endl;

// 读取字符串从QTextStream
QTextStream in("Hello, World!");
QString readStr;
in >> readStr;

qDebug() << "Read string: " << readStr;

运行结果

Hello, World!
Read string:  "Hello,"

注意： QTextStream在读取字符串时，默认情况下会根据空格或换行符作为分隔符。因此，在上述示例中，只读取了"Hello,“而不是整个字符串"Hello, World!”。要读取整个字符串，请使用QString的全读取函数：readAll()。

三、QTextStream的输入操作

3.1 从文件读取数据

QFile file("example.txt");
if (file.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text)) {
    QTextStream in(&file);
    QString line;
    while (!in.atEnd()) {
        line = in.readLine();
        // 处理每一行数据
        qDebug() << line;
    }
    file.close();
} else {
    qDebug() << "Failed to open file.";
}

3.2 从字符串读取数据

QString str = "Hello, World!";
QTextStream in(&str);
QString word;
while (!in.atEnd()) {
    in >> word;
    // 处理每一个单词
    qDebug() << word;
}

3.3 从标准输入读取数据

QTextStream in(stdin);
QString word;
while (!in.atEnd()) {
    in >> word;
    // 处理每一个单词
    qDebug() << word;
}

四、QTextStream的输出操作

4.1 向文件写入数据

QFile file("data.txt");
if (file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text)) {
    QTextStream out(&file);
    out << "Hello, World!" << endl;
    out << "This is a sample text." << endl;
    // 写入其他数据
    file.close();
}

4.2 向字符串写入数据

QString data;  // 声明一个空字符串

QTextStream stream(&data);  // 创建一个QTextStream对象，并将其与字符串关联起来

stream << "Hello, World!" << endl;  // 向字符串中写入数据
stream << "This is a sample text." << endl;

// 输出字符串中的数据
qDebug() << data;  // 或者使用cout打印到控制台

4.3 向标准输出写入数据

QTextStream out(stdout); // 创建一个QTextStream对象，将其与标准输出关联
out << "Hello, World!" << endl; // 使用<<运算符将数据写入QTextStream对象

五、QTextStream的输入输出格式设置

5.1 设置数值的精度

QTextStream out(stdout);
out.setRealNumberPrecision(2);
double num = 3.14159;
out << "Number: " << num << endl;  // 输出 Number: 3.14

5.2 设置字段宽度

QTextStream out(stdout);
out.setFieldWidth(8);
int num = 42;
out << "Number: " << num << endl;  // 输出 Number:       42

5.3 设置填充字符

QTextStream out(stdout);
out.setFieldWidth(8);
out.setPadChar('*');
int num = 42;
out << "Number: " << num << endl;  // 输出 Number: *****42

5.4 设置文本对齐方式

QTextStream out(stdout);
out.setFieldAlignment(QTextStream::AlignRight);
int num = 42;
out << "Number: " << num << endl;  // 输出 Number:       42

5.5 设置字符串宽度

QTextStream out(stdout);
out.setString(&str);  // str 是一个QString对象
out.setFieldWidth(8);
out << "Text: " << "hello" << endl;  // 输出 Text:    hello

六、QTextStream的更高级用法

6.1 设置流的编码格式

在使用QTextStream对象时，可以通过setCodec()函数设置流的编码格式。下面是一些示例：

设置输出流的编码格式为UTF-8：

QFile file("output.txt");
if (file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text)) {
    QTextStream out(&file);
    out.setCodec("UTF-8");
    out << "中文" << endl;  // 输出中文到文件中
    file.close();
}

设置输入流的编码格式为GBK：

QFile file("input.txt");
if (file.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text)) {
    QTextStream in(&file);
    in.setCodec("GBK");
    QString str = in.readAll();  // 读取文件的内容
    file.close();
}

在设置编码格式时，可以使用Qt支持的任何编码格式，例如"UTF-8"、“GBK”、"ISO-8859-1"等。如果不设置编码格式，默认情况下Qt会使用系统的默认编码格式。

注意： 设置编码格式仅适用于文本流的读取和写入操作，对于二进制数据的读取和写入无效。对于二进制数据的读取和写入操作，应该使用QDataStream对象。

6.2 QIODevice的数据流与QTextStream的关系

QIODevice是Qt中用于读写数据的设备的基类，它提供了一种通用的接口，可以用于访问各种不同类型的设备，如文件、网络套接字等。QIODevice可以用于读取和写入原始数据，但对于文本数据的读写，可以使用QTextStream类。

QTextStream是对QIODevice进行了封装的类，它提供了一种方便的方式来读写文本数据。通过QTextStream，可以以文本方式读取和写入QIODevice对象中的数据。QTextStream提供了方便的函数和操作符重载，用于读写各种数据类型，如QString、QChar、int等。

使用QTextStream可以对QIODevice进行文本读写操作，但需要注意的是，如果对QIODevice进行了原始二进制数据的读写操作，那么QTextStream可能会导致数据的丢失或损坏。因此，在读写二进制数据时，应该使用QDataStream类进行操作。

总结起来，QIODevice是Qt中用于读写数据的设备的基类，而QTextStream是对QIODevice进行了文本读写操作的封装类。在处理文本数据时，可以使用QTextStream来简化操作；在处理二进制数据时，应该使用QDataStream来确保数据的完整性。

七、QTextStream的错误处理

7.1 如何使用QTextStream类处理文本输入输出时可能出现的错误

以下是一些常见的错误类型及其解决方法：

打开文件错误： 在使用QTextStream读取或写入文件时，可能会遇到无法打开文件的情况。这可能是因为文件不存在、无权限或者文件路径错误。在打开文件之前，应该确保文件存在，并且具有适当的权限。可以使用QFile的exists()函数检查文件是否存在，并使用QFile的error()函数获取错误信息。
 
读取或写入格式错误： 在使用QTextStream读取或写入数据时，可能会遇到格式不匹配或解析错误的情况。这可能是因为读取或写入操作与文件内容的格式不一致。在读取数据时，可以使用QTextStream的atEnd()函数检查是否已经读取完整个文件。在写入数据时，可以使用QTextStream的status()函数检查写入的状态。
 
编码问题： 在读取或写入文本时，可能会遇到编码不匹配的问题。这可能导致文本的乱码或无法正确解析。在使用QTextStream读取或写入数据时，应该确保使用与文件或流相同的编码。可以使用QTextStream的setCodec()函数设置编码。另外，可以使用QTextCodec类来进行编码转换。
 
** 写入缓冲问题：** 在使用QTextStream写入数据时，可能会遇到缓冲区问题。QTextStream使用缓冲区来提高性能，但在某些情况下，可能需要手动刷新缓冲区。可以使用QTextStream的flush()函数手动刷新缓冲区，以确保数据被写入文件。
 
异常处理： 在使用QTextStream进行文本输入输出时，还应该考虑到可能发生的异常情况。可以使用try-catch语句块来捕捉并处理可能发生的异常，以确保程序能够正确处理错误。

7.2 QTextStream类提供的错误处理函数和错误状态。

函数	描述
QTextStream::status()	该函数返回当前文本流的状态，以QTextStream::Status枚举值表示。常见的状态值包括Ok（无错误）、ReadPastEnd（读取到文件末尾）、ReadCorruptData（读取到损坏的数据）等。可以通过此函数获取当前文本流的状态。
QTextStream::setCodec(const QTextCodec *codec)	该函数设置文本流的编码方式。错误的编码方式可能导致读取或写入操作失败，无法解析或显示正确的文本。通过设置正确的编码方式，可以避免编码错误导致的异常。
QTextStream::setErrorString(const QString &errorString)	该函数用于设置错误信息字符串，以便在出现错误时使用。通过setErrorString()函数设置错误信息，可以在发生错误时获取详细的错误描述。
QTextStream::readLine()	该函数用于按行读取文本。如果读取到文件末尾或发生错误，函数将返回一个空的QString。
QTextStream::atEnd()	该函数用于检查是否已经读取到文本流的末尾。如果已经读取完全部的数据，函数将返回true；否则返回false。
QTextStream::flush()	该函数用于刷新文本流的缓冲区，确保数据被写入文件。在写入大量数据时，为了提高性能，QTextStream会将数据存储在内部的缓冲区中。通过调用flush()函数，可以强制将缓冲区中的数据写入到文件中。。

八、实例演示

示例1：

QTextStream out(stdout);

//    out.setFieldWidth(15);
    out.setPadChar('%');
    out << "Hello World!\n";
    out.setFieldAlignment(QTextStream::AlignLeft);
    out << "Hello World!\n";
    out << "Hello World!\n";
    out << QString("中文\n");
    out.setCodec("GBK"); //影响全局输出
    out << QString::fromLocal8Bit("中文\n");

运行结果：

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总结

QTextStream的主要特点如下：

支持不同的数据源： QTextStream可以读取和写入不同的数据源，包括文件、字符串和标准输入输出设备等。
 
支持不同的文本编码： QTextStream可以根据需要使用不同的文本编码，包括ASCII、UTF-8和UTF-16等。
 
容易使用： QTextStream提供了一系列的操作符重载，使得读写操作更加方便。例如，可以使用“<<”操作符将数据写入到文本流中，使用“>>”操作符从文本流中读取数据。
 
自动管理文本编码和格式： QTextStream会自动处理不同的文本编码和格式。例如，当写入文本数据时，它会根据文本编码自动进行转换；当读取文本数据时，它会自动跳过空格和换行符等。
 
支持流定向： 可以通过设置设备为只读或只写模式来限制读写操作。此外，还可以设置设备的偏移量，以便在读写操作中定位到特定的位置。

QTextStream的主要用法如下：

创建QTextStream对象： 可以通过传入一个设备对象（如QFile或QIODevice）来创建一个QTextStream对象。
 
读取数据： 可以使用“>>”操作符来从文本流中读取数据。例如，可以使用“stream >> data;”将数据从文本流中读取到变量data中。
 
写入数据： 可以使用“<<”操作符将数据写入到文本流中。例如，可以使用“stream << data;”将变量data中的数据写入到文本流中。
 
设置文本编码和格式： 可以使用setCodec()方法设置文本编码，使用setFieldWidth()和setPadChar()方法设置文本字段宽度和填充字符等。
 
定位和偏移： 可以使用seek()方法在读写操作中定位到特定的位置，使用pos()方法获取当前的偏移量。
 
错误处理： 可以使用status()方法检查读写操作的状态，使用setErrorString()方法设置错误信息。