[QT_032]Qt学习之基本文件读写QFile

本文转自：《Qt编程指南》        作者：奇先生

Qt编程指南，Qt新手教程，Qt Programming Guide

7.2 基本文件读写QFile

Qt 常见的文件读写类有三个 QFile、QTextStream 和 QDataStream，本节先概要介绍这三个文件读写类，然后详细介绍 QFile 类的内容，从 QFile 的基类讲起，介绍 QFile 关于文件属性、权限方面的函数和实际中常用的读写函数，最后通过两个例子展示 QFile 类的用法，第一个例子是读写 Unix/Linux 常见配置文件，解析文本形式的配置项和数值；第二个例子是读取 BMP 图片文件头，解析字节数组（结构体）形式的文件。
 

7.2.1 三个常用文件读写类概览

QFile、QTextStream 和 QDataStream 三个类的关系可以用下图来说明：

QFile 是基本的文件读写类，它的主要功能其实就是负责打开文件，虽然它自己有读写文件中字节、字节数组的函数，但是直接用 QFile 类的接口函数读写文件的情况是相对少见的，因为 QFile 的读写函数功能比较简单，就是面向字节数据进行读写。
C++ 和 Qt 常用的类型比如 int、double、QString、QRect等，都不是简单 char * 和 char 类型，如果用 QFile 读写这些常用数据类型，要手动转成 char * 来读写，比较麻烦。

Qt 更为常用的文件读写类是 QTextStream 和 QDataStream ，这两个类都有类似的构造函数，构造函数是以 QFile * 指针为参数，它们为 C++ 和 Qt 常用的数据类型读写操作做了封装，类似标准 C++ 的 iostream 和 fstream。使用 QTextStream 和 QDataStream 之前，要先定义 QFile 对象，打开指定文件，然后根据 QFile 对象指针构造高级的读写类 QTextStream 和 QDataStream 对象，然后就可以用输入输出流的操作符 >> 和 << 读写变量。

QTextStream 专门用于读写文本形式的文件，并且自动对文本字符的本地化编码做转换，在简体中文 Windows 系统它默认按照 GBK 的中文编码读写文本文件，在 Unix/Linux 系统自动以 UTF-8 编码读写文本文件，所以几乎不需要操心文本字符编码的问题。

QDataStream是Qt 独有的“串行化数据流”，可以用于文件读写和网络数据流读写。对于文件或网络数据的读写，可以自己定义数据结构体封装不同基本类型的数据，然后作为一个整体数据块读写，但 这种方式不通用，因为数据类型一旦变化，就得重新定义结构体，读写代码也要大幅度变动，效率很低。串行化数据流，就是对所有已知数据类型全部做格式封装，相当于全自动打包成结构体（不需要人为定义）收发，只要在发送（写入）和接收（读取）时按照相同顺序填充即可，其他的都交给 Qt 库处理，程序员就不用管数据是如何打包解包的，如果数据类型变了，只需要修改写入和读取的两句代码，其他的都不需要调整。

本节先介绍 QFile 类的功能，后面两大节介绍 QTextStream 和 QDataStream ，下面先看 QFile 类的继承关系，因为 QFile 的读写函数其实都封装在基类 QIODevice 里面。
 

7.2.2 QFile 类继承关系

在 Qt 帮助文档里面，如果直接查询 QFile 帮助文档，看不到几个关于文件读写的函数，因为 Qt 将读写操作都封装在基类 QIODevice 里面：

QIODevice 类是对输入输入设备的抽象建模，涉及到读写的文件类 QFile 、网络收发QTcpSocket/QUdpSocket、进程输入输出 QProcess，都是从 QIODevice 类派生的。QIODevice 是非常重要的基类，以后讲到网络收发和进程类时还会再讲，本节主要关注与文件读写相关的接口函数。
QFileDevice 是对文件设备的抽象，其实在 Unix 和 Linux 系统中所有东西都是文件设备，就连硬件设备也抽象成文件设备，比如 /dev/usb0 是代表 USB 设备的文件，QFileDevice 就是描述文件设备的类，QFileDevice 这一层基类的接口函数比较少，可以不用管的。QFile 类就是本节的学习重点，随后慢慢讲解。一同从 QFileDevice 派生的还有个 QSaveFile ，这个保存文件类，就为了安全地保存文件而设计的，因为程序运行时可能有 bug 导致崩溃，如果崩溃时正在写入文件，那么文件被改写了一部分，但又没修改完全，会导致原始文件的损坏。QSaveFile 就是为了解决文件的不安全读写，避免出现半吊子问题，QSaveFile 有两个重要函数：cancelWriting() 函数取消写入操作，commit() 提交所有写入操作，知道 QSaveFile 有这两个函数就差不多了，因为也没其他重要功能。QSaveFile 类不单独讲了，因为就那两个重要函数而已。下面开始学习 QFile 类。
 

7.2.3 QFile功能函数

在多数情况下，QFile 都是配合 QTextStream 和 QDataStream 使用，当然也可以使用 QFile 自带的读写函数处理文件。QFile 不仅适合于普通的文件系统，而且对 Qt 程序内嵌的资源文件也是通用的，区别只是内嵌资源文件全是只读的。下面大致分几块 来介绍 QFile 的功能函数：

（1）构造函数和打开函数

QFile 通常在构造函数里指定需要打开的文件名：

QFile(const QString & name)
 
QFile(QObject * parent)
 
QFile(const QString & name, QObject * parent)

参数 name 就是需要打开的文件名，注意必须是实际的文件路径，不能是只有文件夹路径。parent 是父对象指针。对于第二个构造函数，没有指定文件名，必须在之后的代码里用如下函数设置文件名：

void QFile::​setFileName(const QString & name)

设置了文件名之后才能打开文件进行读写。获取文件名就用 fileName() 函数，不单独列了。
可以使用多种模式打开文件，比如只读模式、只写模式、读写模式等，最常用的打开函数为：

bool QFile::​open(OpenMode mode)

OpenMode 枚举类型是在基类  QIODevice 定义的，有如下打开模式：
 

文件读取时，常见组合如下面两句：

file.open(QIODevice::ReadOnly);    //以只读方式打 开文件
 
file.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text);    //确定是读取文本文件，并且自动把换行符修改为 '\n'

注意以 QIODevice::Text 模式打开文件时，读写的数据不一定是原始数据，因为 QFile 自动把换行符做了转换，读取得到的缓冲区数据与原始文件是可能不一样的，比如 Windows 文本，换行符是 "\r\n" 两个字符，用 QIODevice::Text 读取时只会看到 '\n' 一个字符；写入时就反过来，代码写入一个 '\n'，实际文件就是两个连续字符 "\r\n"，所以要注意 QIODevice::Text 模式读写的不一定是原始数据。
对于文件写入时，其常用打开模式如下：

file.open(QIODevice::WriteOnly);    //以只写模式打开，这个模式暗含 Truncate，会清空旧数据
 
file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Truncate);    //只写模式，清空旧数据
 
file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Append);     //只写和追加模式，不会清空旧数据

如果文件打开时既要读，又要写，那么建议用如下模式：

file.open(QIODevice::ReadWrite);    //读写模式，旧数据不会清空，可以读出来

文件打开之后，可以用从 QIODevice 继承来的读写函数操作文件，或者用 QFile 对象指针构造 QTextStream 或 QDataStream 来读写文件。
除了上面最常用的打开函数，另外还有两个不太常用的打开函数：

bool QFile::​open(FILE * fh, OpenMode mode, FileHandleFlags handleFlags = DontCloseHandle)
 
bool QFile::​open(int fd, OpenMode mode, FileHandleFlags handleFlags = DontCloseHandle)

上面第一个不常用打开函数可以打开标准输入流 stdin、标准输出流 stdout、标准错误流 stderr ，或者其他文件句柄（Windows系统中参数里的 fh 句柄必须以二进制模式打开，打开句柄时要带 'b' 模式）。最后的参数 handleFlags 一般就用不关闭的 DontCloseHandle 就可以了，如果希望 QFile 对象析构时自动关闭文件或流，那么可以用 QFileDevice::AutoCloseHandle 。

对于 Windows 平台，如果希望在图形界面程序里面用标准的输入输出和错误流，那么必须在项目文件加一句：

CONFIG += console

上面第二个不常用 open() 函数是以 fd 文件描述符参数，与 C 语言里面的文件读写用到的文件描述符类似，如果 fd 为 0 是标准输入流，为 1 是标准输出流，为 2 是标准错误流。
open() 函数打开正确就返回 true，否则返回 fasle，注意判断该函数的返回值，然后再进行文件读写操作！

（2）读写函数

本小节主要介绍从 QIODevice 继承而来的读写函数，这些函数要在 QIODevice 类帮助文档才能找到。
首先是简单的字节读写函数：

bool QIODevice::​getChar(char * c)

参数指针 c 就是读取的一个字节将要存到的变量指针，程序员需要自己先定义一个 char 变量，把这个变量地址传递给 ​getChar() 函数，如果读取一字节成功就返回 true；如果之前已经到了文件末尾，没有字节可以读了，就返回 false。 ​getChar() 函数有一个逆操作函数：

void QIODevice::​ungetChar(char c)

这个函数就是把之前读取的字节 c （这次是变量，不是指针）放回去，并且当前读取游标减一，还原到读取之前状态。注意，如果 c 字节不等于之前读取的字节数值，那么 ​ungetChar() 函数操作结果无法预知，所 以不要使用 ​ungetChar() 函数修改文件！

写入一个字节到文件中，应该使用函数：

bool QIODevice::​putChar(char c)

这个函数会把字节 c 写入文件，并将文件加游标一。

这里我们专门讲一下文件游标，文件在读写时，共同使用一个唯一的游标（QFile内部有），我们这里随便取个名字叫 pos（Position），这个 pos 在文件刚打开时一般处于文件开头位置：

说明一下，文件的大小是用 size() 函数获取的：

qint64 QFile::​size() const

文件大小使用 qint64 类型变量保存的，也就是说 QFile 最大支持 2^63 - 1 == 9,223,372,036,854,775,807 字节的文件，所以不用操心 QFile 对大文件的支持特性。

QFile 当前游标可以用函数获取：

qint64 QFileDevice::​pos() const

对于按字节读取的函数 ​getChar() ，每调用一次，文件游标就加 1，如果连续调用了 N 次，游标 pos 就会移动到下图所示位置：

之前介绍的 ​getChar()、​putChar() ，如果读写正确都会使 pos 自动加 1，ungetChar() 函数如果操作正确，那么会使 pos 自动减一，这个游标都是 QFile 自动控制，一般不需要手动移动游标。

我们对文件读取到一定程度，就会读到文件末尾位置，到达末尾之后就无法再读数据了，因为游标已经超出范围：

QFile 基类有快捷函数判断文件游标是否已到达文件末尾：

bool QFileDevice::​atEnd() const

对于字节读取函数，文件游标是按一字节移动的，如果要读取大段数据块，那么可以使用下面的函数：

qint64 QIODevice::​read(char * data, qint64 maxSize)

data 通常是程序员手动分配的缓冲区，比如 char *buff =  new char[256];
maxSize 就是最多读取的字节数目，一般是手动分配的缓冲区大小，比如 256。
该函数返回值一般就是正确读取的字节数目，因为如果文件后面如果没有 256 字节，那么有几个字节读几个字节。
如果 read() 函数在读取之前就到了文件末尾或者读取错误，那么返回值是 -1 。对于使用 QIODevice::WriteOnly 只写模式打开的文件，通常文件游标总是指向文件末尾，这时候调用 read() 没意义，所以 read() 返回值就是 -1。

手动分配缓冲区其实是比较麻烦的事情，我们 Qt 原生态的读取函数应该用下面这个：

QByteArray QIODevice::​read(qint64 maxSize)

这里的 read() 函数会把读取的字节数组存到 QByteArray 对象并返回，参数里的 maxSize 就是最多读取的字节数目。返回的 QByteArray 对象里面，可以用 QByteArray 自己的 QByteArray::​size() 函数判断读了多少字节，如果文件后面没字节可读或读取错误，那么 QByteArray 尺寸就是 0 。

QByteArray QIODevice::​readAll()

readAll() 函数看名字就知道，把文件的全部内容直接读取到 QByteArray 对象然后返回。
另外还有两个更实用的读取行的函数：

qint64 QIODevice::​readLine(char * data, qint64 maxSize)
 
QByteArray QIODevice::​readLine(qint64 maxSize = 0)

第一个 ​readLine() 是程序员手动分配缓冲区，第二个不需要手动分配缓冲区。
readLine()  函数工作特性比较特殊，它是从文件或设备里面读取一行 ASCII 字符，最多读取 maxSize-1 字节，因为最后一个字节预留给字符串结尾NULL字符 。
该函数返回值是真实读取的字节数目，如果读取出错或无数据可读就返回 -1。
​readLine() 总会在实际读取的字符串末尾会自动添加一个字符串终结符 0 。

​readLine() 会一直读取数据直到如下三个条件之一满足：
① 第一个 '\n' 字符读取到缓冲区。
② maxSize - 1 字节数已读取，最后一个字节预留给 0 。
③ 文件或设备读取已经到末尾。
对于第一个终止条件，真实读取到了 '\n' 字符，那么这个换行字符会填充到缓冲区里面；
对于第二个和第三个终止条件，是没有读到 '\n' 字符，那么该函数不会自动添加换行符到末尾。
还有一个特殊情况要注意，readLine() 函数会把 Windows 的文件换行风格 "\r\n" 自动替换改为 '\n' 。

​read() 和 readAll() 、​readLine() 函数都会移动文件游标，具体是看真实读了多少字节。

以上主要是读操作，写操作除了 putChar() ，还有如下三个写函数：

qint64 QIODevice::​write(const char * data, qint64 maxSize)

data 就是缓冲区数据指针，maxSize 是最多写入的字节数。 返回值是真实写入的字节数，因为可能出现磁盘不够的情况。 如果返回值是 -1，那么可能是写入出错或者无写入权限。这个写函数不区分 data 缓冲区里面的 '\0' 字符和普通字符串字符，都一股脑写进去。

qint64 QIODevice::​write(const char * data)

这第二个函数参数没指定缓冲区大小，会将参数里的 data 当作 '\0' 结尾的普通字符串，写入该字符串。这个函数等价于下面这句代码：

...
QIODevice::write(data, qstrlen(data));
...

第三个写函数其实更常用：

qint64 QIODevice::​write(const QByteArray & byteArray)

byteArray 里面有多少字节就写入多少，这个也是不区分 '\0' 字符和普通字符串字符，都一股脑写进去。
写操作函数也都会移动文件游标 pos，具体是看实际写入了多少字节。一般我们都不需要手动控制文件游标 pos，但是如果有特殊情况，需要手动移游标，那么通过下面函数：

bool QFileDevice::​seek(qint64 pos)

​seek 函数如果成功移动游标，那么会返回 true，否则返回 false。最好不要用 seek 函数移动游标到超出文件尺寸的位置，这样会导致无法预料的结果。如果希望设置文件尺寸，提前在磁盘上分配空间，可以用如下函数：

bool QFile::​resize(qint64 sz)

参数 sz 就是新的文件大小，如果新大小比旧的大，那么新增空间内容是随机的，需要程序员以后手动填充数据。重置大小成功就返回 true，否则返回 false。

文件打开和读写操作结束之后，就可以关闭文件：

void QFileDevice::​close()

在写操作过程中，如果需要立即把 Qt 内部写缓冲区的数据写入磁盘，可以调用：

bool QFileDevice::​flush()    //这个函数很少用到，文件 关闭时自动会执行 flush

（3）文件属性和权限等函数

QFile 有部分函数其实与 QFileInfo 类功能差不多，这里大致讲解一下，对于这部分操作，其实更建议用 QFileInfo 或 QDir 类来实现。

bool QFile::​copy(const QString & newName)

把当前文件复制到新文件 newName，复制成功就返回 true，否咋返回 false。
注意如果 newName 新文件之前已经存在，那么 copy() 函数返回 false，它不会覆盖旧文件。
当复制文件时，源文件自动会被关闭，以后使用源文件最好再重新打开。

bool QFile::​exists() const

判断当前文件是否存在。

bool QFile::​link(const QString & linkName)

为当前文件创建一个新的快捷方式 linkName ，创建成功返回 true，创建失败返回 false。​link() 函数也不会覆盖之前已存在的快捷方式。对于 Windows 系统，快捷方式名必须以 .lnk 结尾，否则会出错。

bool QFile::​remove()

删除当前文件，删除之前文件会自动被关闭，然后删除。

bool QFile::​rename(const QString & newName)

把当前文件重命名为新名字 newName，如果成功返回 true，失败返回 false。如果 newName 文件之前已存在，那么重命名会失败，旧文件不会被覆盖。文件重命名之前，该文件也会自动关闭。

QString QFile::​symLinkTarget() const

如果当前文件是快捷方式文件，那么​ symLinkTarget() 返回原始文件的完整路径文件名，否则返回空字符串。

Permissions QFile::​permissions() const
 
bool QFile::​setPermissions(Permissions permissions)

获取和设置文件权限的函数，Permissions 枚举变量与 7.1.3 QFileInfo 类的权限枚举是一样的。

（4）QFile 类静态函数

有好几个静态函数与上面（3）里的函数重名，只是参数通常比上面同名函数多一个，多的参数是源文件名，这里就不列举了。
静态函数里面，有三个与上面内容不重复的：

QString QFile::​decodeName(const QByteArray & localFileName)
 
QString QFile::​decodeName(const char * localFileName)

这两个文件名解码函数把操作系统本地化的路径文件名转为 Qt 标准的 QString 路径文件名（路径分隔符是 '/'）。
当然也有文件名编码函数：

QByteArray QFile::​encodeName(const QString & fileName)

这个函数把 Qt 标准的 QString 文件名编码称为操作系统本地化的路径文件名。
关于 QFile 类的功能函数介绍到这，下面来看看示例。
 

7.2.4 Unix风格配置文件读写示例

Unix 风格配置文件大概如下面这样：

#Address
ip = 192.168.100.100
port = 1234
hostname = mypc
workgroup = ustc

以井号 '#' 打头的行都是注释，可以忽略掉。对于正常的配置行，等号左边的配置项名称，右边是配置项的数值。本示例中，我们要做的事就是读取有效的配置行，并且在图形界面可以修改配置并保存为新的配置文件。上面配置文件是比较简单的，就四个配置项，我们用相应的控件实现配置项的显示和修改，并提供“保存”按钮，将修改后配置存到新文件。

我们打开 QtCreator，新建一个 Qt Widgets Application 项目，在新建项目的向导里填写：
①项目名称 unixconfig，创建路径 D:\QtProjects\ch07，点击下一步；
②套件选择里面选择全部套件，点击下一步；
③基类选择 QWidget，点击下一步；
④项目管理不修改，点击完成。
建好项目之后，先在项目文件夹里新建一个记事本文件，命名为 testconf.txt，把上面示范的五行文本保存到testconf.txt 里面，程序运行时会 用到。

现在回到 QtCreator，打开窗体 widget.ui 文件，进入设计模式，按照下图排布，拖入控件：

注意图上是七行控件：
第一行是：标签控件，文本为 "源文件"；单行编辑器，对象名 lineEditSrcFile；按钮控件，文本 "浏览源"，对象名 pushButtonBrowseSrc；按钮控件，文本 "加载配置"，对象名 pushButtonLoad。
第二行是：标签控件，文本为 "目的文件"；单行编辑器，对象名 lineEditDstFile；按钮控件，文本 "浏览目的"，对象名 pushButtonBrowseDst；按钮控件，文本 "保存配置"，对象名 pushButtonSave。
第三行，是一个水平线条控件，对象名 line。
第四行，标签控件，文本为 "IP"；单行编辑器，对象名 lineEditIP。
第五行，标签控件，文本为 "Port"；单行编辑器，对象名 lineEditPort。
第六行，标签控件，文本为 "HostName"；单行编辑器，对象名 lineEditHostName。
第七行，标签控件，文本为 "WorkGroup"；单行编辑器，对象名 lineEditWorkGroup。

界面控件布局很简单，头两行按照水平布局器布局，末尾四行也是水平布局器，窗体的主布局器是垂直布局，得到如下图效果：

现在界面虽然布局好了，但是打头的标签控件宽度不一样，导致界面不太整齐。
我们选中较宽的 "目的文件" 标签，宽度为 48，选中 "WorkGroup" 标签，宽度是 54，为了让界面更整齐，我 们把打头的标签控件全部设置最小宽度为 60，留点余量，这样就会得到下图效果：

这样控件和布局器就设置好了。下面分四次右击为四个按钮，右键菜单选择 "转到槽..." ，都添加 clicked() 信号对应的槽函数：

添加好槽函数之后，保存界面文件，关闭界面文件，回到 QtCreator 代码编辑模式。
首先打开 widget.h 头文件，向里面添加一个新的私有函数，用于解析文本文件里的一行配置项：

#ifndef WIDGET_H
 
#define WIDGET_H
 
#include <QWidget>
 
namespace Ui {
class Widget;
}
 
class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT
 
public:
    explicit Widget(QWidget *parent = 0);
    ~Widget();
 
private slots:
    void on_pushButtonBrowseSrc_clicked();
 
    void on_pushButtonLoad_clicked();
 
    void on_pushButtonBrowseDst_clicked();
 
    void on_pushButtonSave_clicked();
 
private:
    Ui::Widget *ui;
    //分析一行配置文本，设置到对应的控件里
    void AnalyzeOneLine(const QByteArray &baLine);
};
 
#endif // WIDGET_H

最后的 AnalyzeOneLine() 就是新增的函数，其他代码都是 QtCreator 自动生成的。
然后编辑 widget.cpp 文件，添加例子功能代码，先来看看头文件包含和构造函数：

#include "widget.h"
 
#include "ui_widget.h"
#include <QDebug>
#include <QMessageBox>
#include <QRegExp>
#include <QRegExpValidator> //正则表达式验证器，检验IP
#include <QIntValidator>    //整数验证器，检验端口
#include <QFileDialog>      //打开和保存文件对话框
#include <QFile>            //读写文件
 
Widget::Widget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
 
    //定义 IPv4 正则表达式，注意 "\\" 就是一个反斜杠
    QRegExp re("^(?:(?:25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\\.){3}"
               "(?:25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)$");
    //新建正则表达式验证器
    QRegExpValidator *reVali = new QRegExpValidator(re);
    //设置给 lineEditIP
    ui->lineEditIP->setValidator(reVali);
 
    //新建整数验证器
    QIntValidator *intVali = new QIntValidator(0, 65535);
    //设置给 lineEditPort
    ui->lineEditPort->setValidator(intVali);
}
 
Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

包含的头文件里面，<QRegExp>和<QRegExpValidator> 是正则表达式和正则表达式验证器，用于校验 IPv4 输入，<QIntValidator> 是整数验证器，用于校验端口范围。<QFileDialog> 是文件对话框，用于获取打开或保存的文件名，<QFile> 是文件类。
在构造函数里面，定义了一个 IPv4 正则表达式 re，注意之前 5.2.4 节 netparas 例子也用过这个表达式，当时编的正则表达式代码有点问题，因为其他脚本语言 "\" 不是转义字符，是原始的反斜杠，在 C++ 代码中的字符串，需要用 "\\" 替换 "\" 来表示字符串中的一个反斜杠字符。目前把正则表达式都矫正了，这回是对的了。

在定义 re 之后，新建正则表达式验证器 reVali，并把验证器设置给 lineEditIP。
接着新建整数验证器 intVali ，设置给 lineEditPort。
构造函数新增的代码就是为了验证 IPv4 格式和端口范围。

在我们要打开文件时，需要在文件系统里浏览找到这个文件，可以用类似下面的代码实现，就是 "浏览源" 按钮的槽函数：

void Widget::on_pushButtonBrowseSrc_clicked()
 
{
    //获取将要打开的文件名
    QString strSrcName = QFileDialog::getOpenFileName(
                this,
                tr("打开配置文件"),
                tr("."),
                tr("Text files(*.txt);;All files(*)")
                );
    if( strSrcName.isEmpty() )
    {
        //空字符串不处理，返回
        return;
    }
    else
    {
        //设置源文件名
        ui->lineEditSrcFile->setText(strSrcName);
    }
}

这个函数里最关键的就是 QFileDialog::getOpenFileName() 静态函数，一般只需要设置该静态函数的四个参数：
第一个参数是父窗口指针；第二个是弹出对话框的标题；第三个是弹出对话框默认的开始路径；第四个是文件扩展名过滤字符串。过滤字符串格式就如代码里显示的，多个过滤器用双分号分隔，扩展名格式放在圆括号内部。如果找到文件名成功，该函数就会返回正常的文件名字符串，如果用户取消了对话框，那么返回空字符串。因此需要判断一下对话框的返回字符串是否为空，然后把非空字符串设置到界面的控件显示出来。

接下来是 "加载配置" 按钮对应的槽函数代码：

void Widget::on_pushButtonLoad_clicked()
 
{
    //获取源文件名
    QString strSrc = ui->lineEditSrcFile->text();
    if(strSrc.isEmpty())
    {
        //没设置文件名
        return;
    }
    //定义文件对象
    QFile fileIn(strSrc);
    //判断是否正确打开
    if( ! fileIn.open( QIODevice::ReadOnly ) )
    {
        //打开错误
        QMessageBox::warning(this, tr("打开错误")
                             , tr("打开文件错误：") + fileIn.errorString());
        return; //不处理文件
    }
    //读取并解析文件
    while( ! fileIn.atEnd() )
    {
        //读取一行
        QByteArray baLine = fileIn.readLine();
        baLine = baLine.trimmed();  //剔除字符串两端空白
        //判断是否为注释行
        if( baLine.startsWith('#') )
        {
            continue;   //不处理注释行
        }
        //正常的设置行，分析这一行的配置项
        AnalyzeOneLine(baLine);
    }
    //提示加载完毕
    QMessageBox::information(this, tr("加载配置"), tr("加载配置项完毕！"));
}

这个槽函数先获取源文件名，判断是否为空，没有文件名就不处理。有文件名，就根据文件名定义文件类对象 fileIn，以 QIODevice::ReadOnly 模式打开文件，如果打开失败就报错并返回，错误信息可以用 fileIn.errorString() 函数获取。

如果打开正确，就用 while 循环加载文件的每一行，直到文件结束。
因为配置文件里面的文本行，两端可能有空白字符，先剔除掉两端空白字符，然后判断打头的字符是否为井号，如果是井号就跳过这个注释行。如果打头的不是#号，说明是有用的配置行，就调用 AnalyzeOneLine() 分析这一行配置。分析完配置文件所有行之后，我们用QMessageBox::information() 提示已经加载完毕。

在文本处理时，要注意用户可能输入的空白字符，通常需要把文本两端的空白字符剔除掉再进行后续的判断，QString 类和 QByteArray 类都有 trimmed() 函数实现剔除两端空白字符的功能。

接着我们看看私有函数 AnalyzeOneLine() 的代码：

//分析一行配置文本，设置到对应的控件里
 
void Widget::AnalyzeOneLine(const QByteArray &baLine)
{
    //按等号分隔
    QList<QByteArray> list = baLine.split('=');
    if(list.count() < 2)
    {
        //分隔之后没有配置值，无法设置
        return;
    }
    //配置项名，剔除空格，变为统一的小写名称
    QByteArray optionName = list[0].trimmed().toLower();
    //配置项的值，只需要剔除空格
    QByteArray optionValue = list[1].trimmed();
    QString strValue = QString::fromLocal8Bit( optionValue );
    //判断哪个配置项
    if( "ip" == optionName )
    {
        ui->lineEditIP->setText( strValue );
        return;
    }
    if( "port" == optionName)
    {
        ui->lineEditPort->setText( strValue );
        return;
    }
    if( "hostname" == optionName )
    {
        ui->lineEditHostName->setText( strValue );
        return;
    }
    if( "workgroup" == optionName)
    {
        ui->lineEditWorkGroup->setText( strValue );
        return;
    }
    //如果有其他不相关的配置项名不处理
}

配置文本的每一行都是等号分隔的，左边为配置项名，右边为配置项的数值。
我们直接用 split() 函数切分就行了，切分之后得到列表 list。判断 list 是否把文本行切成了两段以上，如果少于两段，说明配置行内容不完整，配置项名或数值少了，就不处理。如果切分后，至少有两段文本，那么把 list[0] 剔除空白，并转为全小写字母，作为配置项名称，转成小写防止用户把配置项名写成大写字母导致与后面的判断不匹配。
再把 list[1] 剔除两端空白，并构造新的数值字符串 strValue ，用于界面显示。
我们对配置项的名称进行判断，对于 "ip" 、"port"、"hostname"、"workgroup" 四个配置项名，匹配哪个就将数值字符串设置到对应的控件里面。如果有不匹配的配置项名，这里没有处理，我们只处理想要的配置项。

文件打开和加载的代码就是上面那么多。下面来看看如何保存新的配置文件。
获取保存文件名的代码如下所示，就是 "浏览目的" 按钮的槽函数：

void Widget::on_pushButtonBrowseDst_clicked()
 
{
    //获取要保存的文件名
    QString strDstName = QFileDialog::getSaveFileName(
                this,
                tr("保存配置文件"),
                tr("."),
                tr("Text files(*.txt);;All files(*)")
                );
    if(strDstName.isEmpty())
    {
        //空字符串不处理
        return;
    }
    else
    {
        //设置要保存的文件名
        ui->lineEditDstFile->setText(strDstName);
    }
}

获取保存文件名就用 QFileDialog::getSaveFileName() 静态函数，也是设置四个参数，与打开文件对话框非常类似。注意保存文件对话框会提示是否覆盖已存在的文件，而打开文件对话框总是选择已存在文件进行打开。一般保存文件对话框都是用户自己设置不存在的新文件名用于保存文件。
获取到非空的保存文件名字符串之后，设置给 lineEditDstFile 控件显示。

最后是实际保存各个配置项的函数，就是 "保存配置" 按钮对应的槽函数：

void Widget::on_pushButtonSave_clicked()
 
{
    //获取保存文件名
    QString strSaveName = ui->lineEditDstFile->text();
    //获取设置值
    QString strIP = ui->lineEditIP->text();
    QString strPort = ui->lineEditPort->text();
    QString strHostName = ui->lineEditHostName->text();
    QString strWorkGroup = ui->lineEditWorkGroup->text();
    //如果字符串有空串就不写入
    if( strSaveName.isEmpty() || strIP.isEmpty() || strPort.isEmpty()
            || strHostName.isEmpty() || strWorkGroup.isEmpty() )
    {
        QMessageBox::warning(this, tr("保存配置"),
                                 tr("需要设置好保存文件名和所有配置项数值。"));
        return;
    }
    //定义文件对象
    QFile fileOut(strSaveName);
    //打开
    if( ! fileOut.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Truncate | QIODevice::Text))
    {
        QMessageBox::warning(this, tr("打开文件"),
                             tr("打开目的文件失败：") + fileOut.errorString() );
        return;
    }
    //构造字节数组写入
    //ip 行
    QByteArray baTemp = "ip = ";
    baTemp += strIP.toLocal8Bit() + "\n";
    fileOut.write( baTemp );
    //port 行
    baTemp = "port = ";
    baTemp += strPort.toLocal8Bit() + "\n";
    fileOut.write( baTemp );
    //hostname 行
    baTemp = "hostname = ";
    baTemp += strHostName.toLocal8Bit() + "\n";
    fileOut.write( baTemp );
    //workgroup 行
    baTemp = "workgroup = ";
    baTemp += strWorkGroup.toLocal8Bit() + "\n";
    fileOut.write( baTemp );
    //提示保存成功
    QMessageBox::information(this, tr("保存配置"), tr("保存配置项成功！"));
}

这个槽函数先获取保存文件名和四个配置项的数值字符串，如果有空字符串就不保存，必须填好保存文件名和所有配置项才进行后面操作。
根据保存文件名定义一个文具类对象 fileOut，然后以 “写入、清空旧数据、文本” 三个模式同时打开文件，如果打开失败就提示错误消息 fileOut.errorString()。如果打开成功，就开始写入，定义临时字节数组 baTemp ，先构造 ip 配置行的前半截，然后把 strIP 转为本地化字符串，并附加上换行符，这样构造了一行配置文本，写入到新配置文件中。
其他三个配置项的行类似构造，然后都写入到新配置文件中。
写入时，换行符要自己添加，因为 write() 函数是不会自动添加换行符的。
写完四行配置文本之后，用 QMessageBox::information() 提示保存配置成功。

我们生成并运行例子，选择项目文件夹中的 testconf.txt 加载，得到如下图效果：

保存配置功能这里不截图了，读者可以自己试试看。
这第一个示例是按行读取文本文件，并分析配置项内容。下面第二个例子学习如何按字节块读取结构体形式的文件头。
 

7.2.5 BMP文件头解析示例

BMP 是比较简单的图片文件，Windows 画图板默认就是以这种格式保存图片。在 MFC 和 Windows 编程的书籍里面有不少关于 BMP 文件头的介绍，这里简单介绍一下。BMP 文件的大致框架如下图所示：

我们本小节关注的就是打头的两个结构体 BMPFileHeader 和 BMPInfoHeader，后面颜色表和像素点数据就不读取了。其实所有的文件格式都是由各种各样的结构体组成，BMP 也是这样。BMP 文件首先以一个 BMPFileHeader 开始，共14字节，我们按照 Qt 风格，把 BMPFileHeader 定义如下：

//定义文件头 BMPFileHeader，长度14字节
struct BMPFileHeader
{
    quint16 bfType; //文件类型，原始两字节 'BM'
    quint32 bfSize; //BMP图片文件大小
    quint16 bfReserved1;    //保留字段1，数值为 0
    quint16 bfReserved2;    //保留字段2，数值为 0
    quint32 bfOffBits;      //像素点数据起始位置，相对于 BMPFileHeader 的偏移量，以字节为单位
};

文件头两个字节就是 'B' 和 'M' ，对应的 bfType 短整形数值为 0x4D42 ，读取文件的时候前面的字节会填充到低位字节，所以倒了一下。bfSize 就是图片文件的大小，其他三个字段我们本小节不关心。
BMP文件第二个部分是图片信息头 BMPInfoHeader，我们把该结构体按 Qt 风格定义如下：

//定义信息头 BMPInfoHeader，长度40字节
struct BMPInfoHeader
{
    quint32 biSize; //本结构体长度，占用字节数
    quint32 biWidth;    //图片宽度，像素点数
    quint32 biHeight;   //图片高度，像素点数
    quint16 biPlanes;   //目标设备级别，数值为 1 (图层数或叫帧数)
    quint16 biBitCount; //每个像素点占用的位数，就是颜色深度 (位深度)
    quint32 biCompression; //是否压缩，一般为 0 不压缩
    quint32 biSizeImage;   //像素点数据总共占用的字节数，因为每行像素点数据末尾会按4字节对齐，对齐需要的字节数也算在内
    quint32 biXPelsPerMeter;//水平分辨率，像素点数每米(== 水平DPI * 39.3701)
    quint32 biYPelsPerMeter;//垂直分辨率，像素点数每米(== 垂直DPI * 39.3701)
    quint32 biClrUsed;      //颜色表中实际用到的颜色数目
    quint32 biClrImportant;//图片显示中重要颜色数目
};

这里面大部分字段比较专业，如果没学图像处理课程可能不太好理解，本小节主要关心图片宽度 biWidth、高度 biHeight、帧数 biPlanes、颜色深度 biBitCount、水平分辨率 biXPelsPerMeter、垂直分辨率 biYPelsPerMeter。我们例子程序解析之后的 BMP 头部信息大致与 Windows 系统对 BMP 文件属性的描述类似：

示例图片 logo.bmp 可以到网站目录里下载：
bmpheader

下面开始这个例子，我们重新打开 QtCreator，新建一个 Qt Widgets Application 项目，在新建项目的向导里填写：
①项目名称 bmpheader，创建路径 D:\QtProjects\ch07，点击下一步；
②套件选择里面选择全部套件，点击下一步；
③基类选择 QWidget，点击下一步；
④项目管理不修改，点击完成。
建好项目之后，打开窗体 widget.ui 文件，进入设计模式，把主窗体大小设置为 480*360 。
然后按照下图排布，拖入三大行控件：

第一行控件：标签控件，文本为 "文件名"；单行编辑器，对象名为 lineEditName；按钮控件，文本为 "浏览"，对象名为 pushButtonBrowse。第一行按照水平布局器布局。
第二行控件：按钮控件，文本为 "显示图片"，对象名为 pushButtonShowPic；水平弹簧条，对象名 horizontalSpacer；按钮控件，文本为 "读取头部"，对象名为 pushButtonReadHeader。第二行控件也是按水平布局器布局。

第三行控件按如下步骤拖动：
① 拖一个 Scroll Area 滚动区域控件到左边，对象名默认为 scrollArea，把它拉大，占据左边大部分区域；
② 拖一个标签控件到 scrollArea 控件内部，标签文本为 "显示图片区域"，对象名为 labelShowPic；
③ 拖一个 Text Browser 控件到右边空白区域，这个丰富文本浏览控件对象名默认为 textBrowser，这个文本浏览控件用于显示我们程序解析的 BMP 头部信息。

第三行的控件就是这些，关于第三行布局，按下面来操作：
● 点击选中 labelShowPic 标签，设置它的 sizePolicy 属性中水平策略和垂直策略都为 Expanding， 设置它的 alignment 属性为 水平的 AlignHCenter 和 垂直的 AlignVCenter：

● 点击选中 scrollArea 控件，点击上面的水平布局按钮，这样是为滚动区域内部设置主布局器，滚动区域内的主布局器只有一个标签控件 labelShowPic，这个标签控件会填充满整个滚动区域。
设置滚动区域内部主布局器之后，滚动区域会自动缩小，我们把滚动区域重新拉大，大概拉大成下图的样子，然后设置scrollArea 控件 sizePolicy 属性里面的水平伸展为 3，如下图所示：

● 点击选中右边的 textBrowser 控件，然后设置它的 sizePolicy 属性里面的水平伸展为 1 ，如下图所示：

● 按照上面的设置后，第三行的控件细节就配置好了，我们选中第三行的 scrollArea 和 textBrowser ，点击上面的水平布局按钮，进行水平布局，这时候滚动区域控件和文本浏览控件自动按照 3:1 比例分配水平空间：

● 我们点击主窗体的空白区域，只选中主窗体，而不选中任何控件，点击上面的垂直布局按钮，为主窗体设置主布局器：

按照上面设计好界面之后，为三个按钮都添加 clicked() 信号对应的槽函数：

添加好三个槽函数之后，我们保存界面文件，关闭界面文件，回到 QtCreator 编辑模式。

我们打开 widget.h 头文件，向其中添加结构体声明代码：

#ifndef WIDGET_H
 
#define WIDGET_H
 
#include <QWidget>
 
//结构体都按 1 字节补齐，因为编译器默认按 4 字节补齐，导致 BMPFileHeader 长度 16，16是错的
#pragma pack(1)
 
//定义文件头 BMPFileHeader，长度14字节
struct BMPFileHeader
{
    quint16 bfType; //文件类型，原始两字节 'BM'
    quint32 bfSize; //BMP图片文件大小
    quint16 bfReserved1;    //保留字段1，数值为 0
    quint16 bfReserved2;    //保留字段2，数值为 0
    quint32 bfOffBits;      //像素点数据起始位置，相对于 BMPFileHeader 的偏移量，以字节为单位
};
 
//定义信息头 BMPInfoHeader，长度40字节
struct BMPInfoHeader
{
    quint32 biSize; //本结构体长度，占用字节数
    quint32 biWidth;    //图片宽度，像素点数
    quint32 biHeight;   //图片高度，像素点数
    quint16 biPlanes;   //目标设备级别，数值为 1 (图层数或叫帧数)
    quint16 biBitCount; //每个像素点占用的位数，就是颜色深度 (位深度)
    quint32 biCompression; //是否压缩，一般为 0 不压缩
    quint32 biSizeImage;   //像素点数据总共占用的字节数，因为每行像素点数据末尾会按4字节对齐，对齐需要的字节数也算在内
    quint32 biXPelsPerMeter;//水平分辨率，像素点数每米(== 水平DPI * 39.3701)
    quint32 biYPelsPerMeter;//垂直分辨率，像素点数每米(== 垂直DPI * 39.3701)
    quint32 biClrUsed;      //颜色表中实际用到的颜色数目
    quint32 biClrImportant;//图片显示中重要颜色数目
};
 
namespace Ui {
class Widget;
}
 
class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT
 
public:
    explicit Widget(QWidget *parent = 0);
    ~Widget();
 
private slots:
    void on_pushButtonBrowse_clicked();
 
    void on_pushButtonShowPic_clicked();
 
    void on_pushButtonReadHeader_clicked();
 
private:
    Ui::Widget *ui;
};
 
#endif // WIDGET_H

头文件后半部分是 Widget 类的代码，是自动生成的。我们主要看看前半截的结构体声明。在声明结构体之前，有一句代码：

#pragma  pack(1)

这句代码的意思就是告知编译器对结构体里面的变量按 1 字节对齐，一般编译器默认是 4 字节对齐。4字节对齐导致 BMPFileHeader 里面的 bfType 占用 4 字节，然后这个结构体就变成 16 字节长度。16字节长度是错误的设定，因为真正的头部只有 14 字节，必须引入上面一句对齐调整代码，后面的文件头读写才会正常。
BMPFileHeader 和 BMPInfoHeader 结构体声明照着上面代码抄就行了，具体含义不讲了，一般也就图像处理方面的课程才用到，这里就当它 们是一堆变量就行了。这两个结构体在 BMP 文件是顺序存放的，所以 BMP 文件结构是比较简单的，读者以后编程有可能遇到其他复杂文件格式，可能出现结构体嵌套、链接之类的，就比较麻烦了。

接下来我们编辑 widget.cpp，添加功能代码，首先是头文件包含和构造函数：

#include "widget.h"
 
#include "ui_widget.h"
#include <QDebug>
#include <QMessageBox>
#include <QFileDialog>
#include <QFile>
#include <QPixmap>
 
Widget::Widget(QWidget *parent) :
    QWidget(parent),
    ui(new Ui::Widget)
{
    ui->setupUi(this);
    //打印结构体大小
    qDebug()<<tr("BFH: %1 B").arg( sizeof(BMPFileHeader) );
    qDebug()<<tr("BIH: %1 B").arg( sizeof(BMPInfoHeader) );
}
 
Widget::~Widget()
{
    delete ui;
}

头文件 <QFileDialog> 是文件打开或保存的对话框，<QFile> 是文件类，<QPixmap> 是像素图的类，用于加载图片显示到标签控件。
在构造函数里添加了的调试打印代码，打印两个结构体的字节数，程序运行时 BMPFileHeader 应该为 14 字节，BMPInfoHeader 应该为 40 字节。

然后我们来看看 "浏览" 按钮对应的槽函数代码：

void Widget::on_pushButtonBrowse_clicked()
 
{
    //获取要打开的图片文件名
    QString strName = QFileDialog::getOpenFileName(
                this,
                tr("打开BMP"),
                tr("."),
                tr("BMP Files(*.bmp);;All Files(*)"));
    if(strName.isEmpty())
    {
        return;
    }
    else
    {
        //显示文件名
        ui->lineEditName->setText( strName );
    }
}

这个槽函数代码比较简单，就调用 QFileDialog::getOpenFileName() 获取将要打开的文件名，获取到了非空文件名之后显示到 lineEditName 控件里面。

接下来是 "显示图片" 按钮对应的槽函数代码：

void Widget::on_pushButtonShowPic_clicked()
 
{
    //获取图片文件名
    QString strName = ui->lineEditName->text();
    if( strName.isEmpty() )
    {
        return;
    }
    else
    {
        //在 labelShowPic 标签控件显示图片
        ui->labelShowPic->setPixmap( QPixmap(strName) );
    }
}

这个槽函数先获取图片文件名 strName，如果文件名非空，那就把文件加载为 QPixmap 像素图，然后设置给 labelShowPic 标签控件，显示该图片。

最后是 "读取头部" 按钮对应的槽函数代码：

void Widget::on_pushButtonReadHeader_clicked()
 
{
    //获取图片文件名
    QString strName = ui->lineEditName->text();
    if( strName.isEmpty() )
    {
        //没文件名
        return;
    }
    //现在有文件名
    QFile fileIn(strName);
    //只读模式打开
    if( ! fileIn.open(QIODevice::ReadOnly) )
    {
        QMessageBox::warning(this, tr("打开文件"),
                             tr("打开文件失败：") + fileIn.errorString());
        return;
    }
    //现在正确打开了
    //定义 BMP 文件头
    BMPFileHeader bfh;
    //定义 BMP 信息头
    BMPInfoHeader bih;
    //读取 BMP 文件头和信息头
    qint64 nReadBFH = fileIn.read( (char*)&bfh, sizeof(bfh) );
    qint64 nReadBIH = fileIn.read( (char*)&bih, sizeof(bih) );
    //判断读取字节数对不对
    if( (nReadBFH < sizeof(bfh))
        || (nReadBIH < sizeof(bih)) )
    {
        QMessageBox::warning(this, tr("读取 BMP"),
                             tr("读取 BMP 头部失败，头部字节数不够！"));
        return;
    }
    //字节数目够了，构造信息字符串
    QString strInfo = tr("文件名：%1\r\n\r\n").arg(strName);
    QString strTemp;
    //开始判断
    if( bfh.bfType != 0x4D42  )
    {
        strTemp = tr("类型：不是 BMP 图片\r\n");
        strInfo += strTemp;
    }
    else
    {
        //是正常的 BMP 图片
        strTemp = tr("类型：是 BMP 图片\r\n");
        strInfo += strTemp;
 
        //读取 bih 里面的信息
        strTemp = tr("宽度：%1\r\n").arg( bih.biWidth );
        strInfo += strTemp;
        strTemp = tr("高度：%1\r\n").arg( bih.biHeight );
        strInfo += strTemp;
        strTemp = tr("水平分辨率：%1 DPI\r\n").arg( (int)(bih.biXPelsPerMeter/39.3701) );
        strInfo += strTemp;
        strTemp = tr("垂直分辨率：%1 DPI\r\n").arg( (int)(bih.biYPelsPerMeter/39.3701) );
        strInfo += strTemp;
        strTemp = tr("颜色深度：%1 位\r\n").arg( bih.biBitCount );
        strInfo += strTemp;
        strTemp = tr("帧数：%1\r\n").arg(bih.biPlanes);
        strInfo += strTemp;
    }
    //显示信息串到 textBrowser
    ui->textBrowser->setText( strInfo );
}

这个槽函数首先获取文件名，判断文件名是否为空。
对于非空文件名，定义文件对象 fileIn，并以只读模式打开文件，如果打开失败就报错返回。
在打开成功之后，定义 BMP 文件头 bfh 和信息头 bih，从文件中依次读取数据填充到这两个结构体中。
然后判断读取的字节数目够不够，如果读取的字节数不够，说明文件格式出错，就报错返回。
读取两个结构体对象 bfh 和 bih 字节数目够了，那进行下一步的判断：
先判断 bfh.bfType 是否为 0x4D42，如果不是这个数值说明不是 BMP 图片文件，填充信息到 strInfo 。
如果 bfh.bfType 是 0x4D42，说明这个文件是 BMP 格式的，我们开始逐个读取信息头 bih 里面的字段，
对于宽度、高度、颜色深度、帧数直接用对应字段数值即可；
水平和垂直分辨率比较特殊，BMP 里面单位是 像素点数每米，而操作系统里常见的是 DPI，是每英尺的点数。
通常这两个单位转换就是把 BMP 里的分辨率数值除以 39.3701 ，就得到 DPI，代码里可以看到简单转换的过程。

第二个例子的代码就是上面那么多，我们生成并运行例子，打开 logo.bmp ，点击 "显示图片" 和 "读取头部" 按钮，可以看到程序解析 BMP 头部结果：

读者可以把例子程序结果与 Windows 系统里面的 BMP 文件属性做对比。

本节示例代码中 QFile 对象都没有调用过 close() 函数，因为这些 QFile 对象是在函数栈上分配的，函数调用结束时，文件对象会自动销毁，就在对象销毁时文件自动被关闭，不需要手动调用 close() 函数。