Работа с файлами в C#: FileStream, StreamReader, StreamWriter и File API

Файлы и потоки

Файл — данные на диске с именем и путём. При открытии для чтения/записи становится потоком (stream) — последовательностью байтов. Два основных направления:

• Input stream — чтение (FileStream, StreamReader, BinaryReader)
• Output stream — запись (FileStream, StreamWriter, BinaryWriter)

Классы System.IO

FileStream — байтовый доступ

var fs = new FileStream("test.dat", FileMode.OpenOrCreate, FileAccess.ReadWrite);

// Запись байтов
for (int i = 1; i <= 20; i++)
    fs.WriteByte((byte)i);

fs.Position = 0; // сброс в начало

// Чтение байтов
for (int i = 0; i <= 20; i++)
    Console.Write(fs.ReadByte() + " "); // -1 в конце

fs.Close(); // или using

FileMode (как открывать)

• CreateNew — новый файл, исключение если существует
• Create — новый или перезаписать существующий
• Open — существующий, исключение если нет
• OpenOrCreate — открыть если есть, иначе создать
• Truncate — открыть существующий и обнулить размер
• Append — открыть и перейти в конец (или создать)

FileAccess

• Read, Write, ReadWrite

FileShare

• None, Read, Write, ReadWrite, Delete, Inheritable

Текстовые файлы: StreamReader / StreamWriter

// Запись
using (var writer = new StreamWriter("log.txt", append: true, Encoding.UTF8))
{
    writer.WriteLine("Строка 1");
    writer.WriteLine("Строка 2");
    writer.Write("Без новой строки");
}

// Чтение всей строки
using (var reader = new StreamReader("log.txt", Encoding.UTF8))
{
    string line;
    while ((line = reader.ReadLine()) != null)
        Console.WriteLine(line);
}

// Чтение всего файла сразу (маленькие файлы)
string allText = File.ReadAllText("log.txt", Encoding.UTF8);
string[] lines = File.ReadAllLines("log.txt", Encoding.UTF8);

Бинарные файлы: BinaryReader / BinaryWriter

// Запись
using (var bw = new BinaryWriter(File.Open("data.bin", FileMode.Create)))
{
    bw.Write(42);           // int
    bw.Write(3.14);         // double
    bw.Write("Hello");      // string (length-prefixed)
    bw.Write(true);         // bool
}

// Чтение (в ТОМ ЖЕ ПОРЯДКЕ!)
using (var br = new BinaryReader(File.OpenRead("data.bin")))
{
    int i = br.ReadInt32();
    double d = br.ReadDouble();
    string s = br.ReadString();
    bool b = br.ReadBoolean();
}

Современные удобные API (File, FileInfo)

// File — статические удобные методы
File.WriteAllText("a.txt", "content");
File.WriteAllLines("b.txt", new[] { "line1", "line2" });
File.AppendAllText("a.txt", "\nappended");

byte[] bytes = File.ReadAllBytes("data.bin");
string text = File.ReadAllText("a.txt");
string[] lines = File.ReadAllLines("a.txt");

// FileInfo — больше контроля
var fi = new FileInfo("data.txt");
Console.WriteLine(fi.Length);
Console.WriteLine(fi.CreationTime);
fi.CopyTo("backup.txt", overwrite: true);
fi.MoveTo("newname.txt");
fi.Delete();

// Асинхронные методы (.NET Core / .NET 5+)
await File.WriteAllTextAsync("async.txt", "content");
string text = await File.ReadAllTextAsync("async.txt");

Работа с путями (Path)

string path = Path.Combine("C:", "Users", "Name", "file.txt"); // C:\Users\Name\file.txt
string dir = Path.GetDirectoryName(path);
string file = Path.GetFileName(path);
string ext = Path.GetExtension(path);
string name = Path.GetFileNameWithoutExtension(path);
string full = Path.GetFullPath("relative/path.txt");
string temp = Path.GetTempFileName(); // уникальный временный файл
string tempDir = Path.GetTempPath();

Лучшие практики

• Всегда используйте using (или using var) для автоматического закрытия/утилизации
• Указывайте кодировку явно (Encoding.UTF8) — избегайте проблем с кириллицей
• Для больших файлов — потоковое чтение (StreamReader.ReadLine), не ReadAllText
• Используйте Path.Combine вместо конкатенации строк для путей
• Асинхронные методы (Async суффикс) для UI/ASP.NET — не блокируют поток
• Обрабатывайте IOException, UnauthorizedAccessException, FileNotFoundException