文件和 IO

1.1 什么是文件和 IO

文件和输入/输出（IO）是计算机系统中至关重要的组成部分。文件是数据的存储单位，而输入/输出是程序与外部世界进行数据交互的机制。文件系统允许程序读写数据文件，这些文件可以是文本、二进制数据或其他格式。IO 操作则包括从用户输入读取数据、向屏幕输出信息、从网络接收数据等。

文件和 IO 的基本概念包括：

  • 文件：在计算机中，文件是用于存储数据的容器。文件可以包含文本、图像、音频、视频等多种类型的数据。文件的操作包括创建、打开、读取、写入、关闭和删除。

  • 输入/输出（IO）：IO 是程序与计算机外部环境进行交互的手段。输入是从外部环境获取数据，输出是将数据发送到外部环境。IO 操作包括从键盘读取输入、将数据写入屏幕、从文件中读取数据、将数据写入文件等。

1.2 文件与 IO 的重要性

文件和 IO 在现代计算机系统中扮演着关键角色，它们的有效管理对于程序的性能、可靠性和用户体验至关重要：

  • 数据持久性：文件允许程序将数据持久地存储在磁盘上，以便在程序重新启动或系统重启后能够访问这些数据。这对于保存用户数据、日志记录和配置文件等都是必需的。

  • 数据交换：IO 操作使得不同程序或系统之间可以交换数据。例如，程序可以从文件中读取配置设置，将处理结果写入文件，或通过网络 IO 与远程服务器进行通信。

  • 性能优化：高效的 IO 操作可以显著提高程序的性能。例如，通过缓存和异步 IO 技术，可以减少文件读写的延迟，提高系统响应速度。

  • 用户交互：文件和 IO 操作使得程序能够与用户进行交互，例如读取用户输入、显示结果、保存设置等。这对于创建交互式应用程序和系统工具至关重要。