C# 文字檔案讀寫完全指南：Stream、StreamReader/Writer、BinaryReader/Writer 與 File 資訊

編輯：關於C語言

前言：為什麼要掌握檔案 I/O？

無論是儲存設定檔、記錄日誌、匯出報表，檔案讀寫都是應用程式的基本功。.NET 提供以 Stream 為核心的分層架構，本文將從建立、寫入、讀取、二進位操作到檔案資訊查詢，完整示範最常用的 API 用法。

核心類別關係圖


Stream (抽象基類)
├── FileStream          // 檔案串流，支援同步/非同步、隨機存取
├── MemoryStream        // 記憶體串流
└── NetworkStream       // 網路串流

文字層包裝：
├── StreamReader / StreamWriter  // 字元編碼轉換，預設 UTF-8
└── BinaryReader / BinaryWriter  // 基本型別二進位讀寫

完整範例：建立、寫入、讀取、查詢資訊


using System;
using System.IO;
using System.Text;

public class FileIoDemo
{
    public static void Main()
    {
        const string fileName = "demo.txt";

        // 1. 建立檔案並寫入文字 (StreamWriter)
        using (var fs = new FileStream(fileName, FileMode.Create, FileAccess.ReadWrite, FileShare.None))
        using (var sw = new StreamWriter(fs, Encoding.UTF8))
        {
            sw.WriteLine("Hello, C# File I/O!");
            sw.WriteLine("第二行：支援 Unicode 中文。");
            sw.WriteLine($"現在時間：{DateTime.Now:yyyy-MM-dd HH:mm:ss}");
            sw.Flush(); // 確保緩衝區寫入底層 Stream
        }

        // 2. 文字模式讀取 (StreamReader)
        Console.WriteLine("=== StreamReader 逐行讀取 ===");
        using (var fs = new FileStream(fileName, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read))
        using (var sr = new StreamReader(fs, Encoding.UTF8))
        {
            string line;
            while ((line = sr.ReadLine()) != null)
                Console.WriteLine(line);
        }

        // 3. 二進位模式讀取 (BinaryReader)
        Console.WriteLine("\n=== BinaryReader 逐位元組讀取 ===");
        using (var fs = new FileStream(fileName, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.Read))
        using (var br = new BinaryReader(fs, Encoding.UTF8))
        {
            int b;
            while ((b = br.ReadByte()) != -1)
            {
                char c = (char)b;
                Console.Write(c);
                if (c != '\r' && c != '\n') Console.Write("."); // 視覺化分隔
            }
            Console.WriteLine();
        }

        // 4. 使用 File 靜態類別查詢中繼資料
        Console.WriteLine("\n=== File 中繼資料 ===");
        FileInfo fi = new FileInfo(fileName);
        Console.WriteLine($"檔名: {fi.Name}");
        Console.WriteLine($"完整路徑: {fi.FullName}");
        Console.WriteLine($"大小: {fi.Length} bytes");
        Console.WriteLine($"建立時間: {fi.CreationTime}");
        Console.WriteLine($"最後寫入: {fi.LastWriteTime}");
        Console.WriteLine($"屬性: {fi.Attributes}");
    }
}

關鍵 API 快速查閱表

FileMode 列舉（開啟/建立模式）

值	行為
`CreateNew`	建立新檔，若存在則拋出例外
`Create`	建立新檔，若存在則覆寫
`Open`	開啟現有檔，不存在則拋出例外
`OpenOrCreate`	開啟現有檔，不存在則建立
`Append`	開啟並定位到末尾（僅配合 Write）
`Truncate`	開啟現有檔並截斷為零長度

FileAccess / FileShare


// FileAccess: Read, Write, ReadWrite
// FileShare: None, Read, Write, ReadWrite, Delete, Inheritable
// 建議：讀取時用 FileShare.Read 允許其他程序同時讀取

編碼指定


new StreamWriter(fs, Encoding.UTF8)      // 明確指定 UTF-8 (無 BOM 用 new UTF8Encoding(false))
new StreamReader(fs, Encoding.GetEncoding("big5")) // 繁體中文舊系統相容

進階技巧

1. 非同步讀寫（.NET 4.5+）


await using var fs = new FileStream("async.txt", FileMode.Create, FileAccess.Write);
await fs.WriteAsync(Encoding.UTF8.GetBytes("非同步寫入"));
// 讀取
byte[] buffer = new byte[fs.Length];
await fs.ReadAsync(buffer, 0, buffer.Length);

2. 便利方法


// 一次性讀取所有文字
string allText = File.ReadAllText("demo.txt", Encoding.UTF8);
string[] lines = File.ReadAllLines("demo.txt");

// 一次性寫入
File.WriteAllText("out.txt", "內容");
File.WriteAllLines("out.txt", new[] { "行1", "行2" });
File.AppendAllText("log.txt", $"{DateTime.Now}: Event\n");

3. 大檔案逐行處理（記憶體友善）


foreach (string line in File.ReadLines("huge.log")) // 延遲執行，不一次載入
{
    if (line.Contains("ERROR")) ProcessError(line);
}

常見陷阱與最佳實踐

永遠使用 using 或 await using 確保 Dispose() 被呼叫，釋放檔案鎖定。
指定 Encoding：預設 UTF-8，跨平台最安全；避免使用系統預設編碼（Encoding.Default）造成亂碼。
路徑處理用 Path.Combine，不要手動拼接 \\ 或 /。
大檔案勿用 ReadAllText，改用 File.ReadLines 或 StreamReader 串流處理。
例外處理：FileNotFoundException、UnauthorizedAccessException、IOException（磁碟滿、鎖定）皆需捕捉。