基本介紹
- 中文名：二進制檔案
- 外文名：BINary files
- 外國語縮寫：BIN（作檔案擴展名）
定義,使用二進制檔案的好處,二進制檔案的儲存方式,如何使用語句操作二進制檔案,用例,
定義
廣義的二進制檔案即指檔案，由檔案在外部設備的存放形式為二進制而得名。狹義的二進制檔案即除文本檔案以外的檔案。文本檔案是一種由很多行字元構成的計算機檔案。文本檔案存在於計算機系統中，通常在文本檔案最後一行放置檔案結束標誌。文本檔案的編碼基於字元定長，解碼相對要容易一些；二進制檔案編碼是變長的，靈活利用率要高，而解碼要難一些，不同的二進制檔案解碼方式是不同的。
從本質上來說他們之間沒有什麼區別，因為他們在硬碟上都有一種的存放方式--二進制，但是如果要對他們有些區分的話，那可以這樣理解。每個字元由一個或多個位元組組成，每個位元組都是用的-128—127之間的部分數值來表示的，也就是說，-128——127之間還有一些數據沒有對應任何字元的任何位元組。如果一個檔案中的每個位元組的內容都是可以表示成字元的數據，我們就可以稱這個檔案為文本檔案，可見，文本檔案只是二進制檔案中的一種特例，為了與文本檔案相區別，人們又把除了文本檔案以外的檔案稱為二進制檔案，由於很難嚴格區分文本檔案和二進制檔案的概念，所以我們可以簡單地認為，如果一個檔案專門用於存儲文本字元的數據，沒有包含字元以外的其他數據，我們就稱之為文本檔案，除此之外的檔案就是二進制檔案。
使用二進制檔案的好處
為什麼要使用二進制檔案。原因大概有三個：
第一是二進制檔案比較節約空間，這兩者儲存字元型數據時並沒有差別。但是在儲存數字，特別是實型數字時，二進制更節省空間，比如儲存 Real*4 的數據：3.1415927，文本檔案需要 9 個位元組，分別儲存：3 . 1 4 1 5 9 2 7 這 9 個 ASCII 值，而二進制檔案只需要 4 個位元組（DB 0F 49 40）
第二個原因是，記憶體中參加計算的數據都是用二進制無格式儲存起來的，因此，使用二進制儲存到檔案就更快捷。如果儲存為文本檔案，則需要一個轉換的過程。在數據量很大的時候，兩者就會有明顯的速度差別了。
第三，就是一些比較精確的數據，使用二進制儲存不會造成有效位的丟失。
第一是二進制檔案比較節約空間，這兩者儲存字元型數據時並沒有差別。但是在儲存數字，特別是實型數字時，二進制更節省空間，比如儲存 Real*4 的數據：3.1415927，文本檔案需要 9 個位元組，分別儲存：3 . 1 4 1 5 9 2 7 這 9 個 ASCII 值，而二進制檔案只需要 4 個位元組（DB 0F 49 40）
第二個原因是，記憶體中參加計算的數據都是用二進制無格式儲存起來的，因此，使用二進制儲存到檔案就更快捷。如果儲存為文本檔案，則需要一個轉換的過程。在數據量很大的時候，兩者就會有明顯的速度差別了。
第三，就是一些比較精確的數據，使用二進制儲存不會造成有效位的丟失。
二進制檔案的儲存方式
列舉一個二進制檔案如下：
00000000h:0F 01 00 00 0F 03 00 00 12 53 21 45 58 62 35 34; .........S!EXb54
00000010h:41 42 43 44 45 46 47 48 49 47 4B 4C 4D 4E 4F 50; ABCDEFGHIGKLMNOP
這裡列出的是在 UltraEdit（UE） 里看到的東西。其實只有紅色部分是檔案內容。前面的是 UE 加入的行號。後面的是 UE 嘗試解釋為字元型的參考。
這個檔案一共有 32 位元組長。顯示為兩列，每列 16 個位元組。實際上，這僅僅是 UE 的顯示而已。真實的檔案並不分行。僅僅知道這個檔案的內容，如果我們沒有任何說明的話，是不能看出任何有用信息的。
下面我規定一下說明：我們認為，前 4 個位元組是一個 4 位元組的整型數據（0F 01 00 00 十六進制：10Fh 十進制：271）。這 4 個位元組之後的 4 個位元組是另一個 4 位元組的整型數據（0F 03 00 00 十六進制：30Fh 十進制：783）。其後的 4 個位元組（12 53 21 45 ）表示一個 4 位元組的實型數據：2.5811919E+3。再其後的 4 個位元組（58 62 35 34）表示另一個 4 位元組的實行數據：1.6892716E-7。而只後的 16 個位元組（41 42 43 44 45 46 47 48 49 47 4B 4C 4D 4E 4F 50）我們認為是 16 個位元組的字元串（ABCDEFGHIGKLMNOP）
實際上，二進制檔案只是儲存數據，並不寫明數據類型，比如上面的第 9 位元組到第 16 位元組（12 53 21 45 58 62 35 34），我們剛才認為是 2 個 4 位元組的實型，其實也可以認為是 8 個位元組的字元型（ S!EXb54）。而後面的 16 個位元組的字元串（ABCDEFGHIGKLMNOP），我們也可以認為是 2 個 8 位元組的整型，或者 4 個 4 位元組的整型，甚至 2 個 8 位元組的實型，4 個 4 位元組的實型，等等等等。
因此，面對一個二進制檔案，我們不能準確地知道它的含義，我們需要他的數據儲存方式的說明。這個說明告訴我們第幾個位元組到第幾個位元組是什麼類型的數據，儲存的數據是什麼含義。否則的話，我們只能猜測，或者無能為力。
這個檔案一共有 32 位元組長。顯示為兩列，每列 16 個位元組。實際上，這僅僅是 UE 的顯示而已。真實的檔案並不分行。僅僅知道這個檔案的內容，如果我們沒有任何說明的話，是不能看出任何有用信息的。
下面我規定一下說明：我們認為，前 4 個位元組是一個 4 位元組的整型數據（0F 01 00 00 十六進制：10Fh 十進制：271）。這 4 個位元組之後的 4 個位元組是另一個 4 位元組的整型數據（0F 03 00 00 十六進制：30Fh 十進制：783）。其後的 4 個位元組（12 53 21 45 ）表示一個 4 位元組的實型數據：2.5811919E+3。再其後的 4 個位元組（58 62 35 34）表示另一個 4 位元組的實行數據：1.6892716E-7。而只後的 16 個位元組（41 42 43 44 45 46 47 48 49 47 4B 4C 4D 4E 4F 50）我們認為是 16 個位元組的字元串（ABCDEFGHIGKLMNOP）
實際上，二進制檔案只是儲存數據，並不寫明數據類型，比如上面的第 9 位元組到第 16 位元組（12 53 21 45 58 62 35 34），我們剛才認為是 2 個 4 位元組的實型，其實也可以認為是 8 個位元組的字元型（ S!EXb54）。而後面的 16 個位元組的字元串（ABCDEFGHIGKLMNOP），我們也可以認為是 2 個 8 位元組的整型，或者 4 個 4 位元組的整型，甚至 2 個 8 位元組的實型，4 個 4 位元組的實型，等等等等。
因此，面對一個二進制檔案，我們不能準確地知道它的含義，我們需要他的數據儲存方式的說明。這個說明告訴我們第幾個位元組到第幾個位元組是什麼類型的數據，儲存的數據是什麼含義。否則的話，我們只能猜測，或者無能為力。
如何使用語句操作二進制檔案
我們將上面的那個二進制檔案保存為：TestBin.Bin 來舉例。
讀取和寫入二進制其實是兩個很類似的操作，了解了其中之一，另一個也就不難了。
讀取和寫入二進制其實是兩個很類似的操作，了解了其中之一，另一個也就不難了。
二進制檔案我們通常使用直接讀取方式，Open 語句可以寫為：
引用：
Open( 12 , File = 'TestBin.Bin' , Access = 'Direct' , Form = 'Unformatted' , RecL = 4 )
上面的 Access 表示直接讀取方式，Form 表示無格式儲存。比較重要的是 RecL 。我們讀取數據時，是用記錄來描述單位的，每一次讀入或寫入是一個記錄。記錄的長度在 Open 時就確定下來，以後不能改變。如果需要改變，只能 Close 以後再此 Open。
記錄長度在某些編譯器下表示讀取的 4 位元組長度的倍數，規定為 4 表示記錄長度為 16 位元組。有些編譯器下就直接表示記錄的位元組數，規定為 4 則表示記錄長度為 4 位元組。這個問題需要參考編譯器手冊。在 VF 系列裡，這個值是前面一個含義。可以通過設定工程屬性的 Fortran，Data，Use Bytes as RECL= Unit for Unformatted Files 來改變，使之成為後一個含義。在命令行模式下，則使用 /assume:byterecl 這個編譯選項。
確定 RecL 大小是我們需要做的事情，一般來說，不適合太大，也不適合太小。還需要結合數據儲存方式來考慮。太小的話，我們需要執行讀寫的次數就多，太大的話，我們就不方便操作小範圍的數據。
有時候我們甚至會分多次來讀取數據，每一次的 RecL 都不同。對於上面的 TestBin.Bin 檔案來說，它比較簡單，我以 16 位元組長度和 8 位元組長度兩種讀取方式來演示，你甚至可以一次 32 個位元組長度全部讀完。
記錄長度在某些編譯器下表示讀取的 4 位元組長度的倍數，規定為 4 表示記錄長度為 16 位元組。有些編譯器下就直接表示記錄的位元組數，規定為 4 則表示記錄長度為 4 位元組。這個問題需要參考編譯器手冊。在 VF 系列裡，這個值是前面一個含義。可以通過設定工程屬性的 Fortran，Data，Use Bytes as RECL= Unit for Unformatted Files 來改變，使之成為後一個含義。在命令行模式下，則使用 /assume:byterecl 這個編譯選項。
確定 RecL 大小是我們需要做的事情，一般來說，不適合太大，也不適合太小。還需要結合數據儲存方式來考慮。太小的話，我們需要執行讀寫的次數就多，太大的話，我們就不方便操作小範圍的數據。
有時候我們甚至會分多次來讀取數據，每一次的 RecL 都不同。對於上面的 TestBin.Bin 檔案來說，它比較簡單，我以 16 位元組長度和 8 位元組長度兩種讀取方式來演示，你甚至可以一次 32 個位元組長度全部讀完。
用例
C++程式語言學習過程中常見名詞，相對於Binary file的是Text file（純文本檔案）。
C++中二進制檔案讀寫函式：
fread | fwrite | ifstream.read() | ofstream.write() |
檔案讀 | 檔案寫 | ||
等等……
爪哇（Java）中二進制檔案讀寫函式：
FileInputStream() | FileOutputStream() |
檔案輸入流（） | 檔案輸出流（） |
等等……
