我如何读一个文件到一个std::字符串,即,读取整个文件一次?

文本或二进制模式应该由调用者指定。解决方案应该是符合标准的、可移植的和高效的。它不应该不必要地复制字符串的数据,并且应该避免在读取字符串时重新分配内存。

一种方法是统计文件大小,调整std::string和fread()到std::string的const_cast<char*>()'ed data()。这要求std::string的数据是连续的,这不是标准所要求的,但它似乎是所有已知实现的情况。更糟糕的是,如果以文本模式读取文件,std::string的大小可能不等于文件的大小。

一个完全正确的、符合标准的、可移植的解决方案可以使用std::ifstream的rdbuf()构造成std::ostringstream,再从那里构造成std::string。但是,这可能会复制字符串数据和/或不必要地重新分配内存。

是否所有相关的标准库实现都足够智能以避免所有不必要的开销? 还有别的办法吗? 我是否错过了一些已经提供所需功能的隐藏Boost函数?

void slurp(std::string& data, bool is_binary)

当前回答

请看类似问题的答案。

为了方便大家,我转发了CTT的解决方案:

string readFile2(const string &fileName)
{
    ifstream ifs(fileName.c_str(), ios::in | ios::binary | ios::ate);

    ifstream::pos_type fileSize = ifs.tellg();
    ifs.seekg(0, ios::beg);

    vector<char> bytes(fileSize);
    ifs.read(bytes.data(), fileSize);

    return string(bytes.data(), fileSize);
}

当对《白鲸记》(Moby Dick, 1.3M)的文本进行平均100次运行时,该解决方案比本文给出的其他答案的执行时间快了约20%。对于一个可移植的c++解决方案来说还不错,我想看看mmap'ing文件的结果;)

其他回答

一种方法是将流缓冲区刷新到一个单独的内存流中,然后将其转换为std::string(错误处理省略):

std::string slurp(std::ifstream& in) {
    std::ostringstream sstr;
    sstr << in.rdbuf();
    return sstr.str();
}

这是非常简洁的。然而,正如问题中所指出的那样,这执行了冗余拷贝,不幸的是,基本上没有办法省略这个拷贝。

不幸的是,避免冗余拷贝的唯一真正解决方案是在循环中手动读取。由于c++现在保证了连续的字符串,可以编写以下代码(≥c++ 17,包含错误处理):

auto read_file(std::string_view path) -> std::string {
    constexpr auto read_size = std::size_t(4096);
    auto stream = std::ifstream(path.data());
    stream.exceptions(std::ios_base::badbit);
    
    auto out = std::string();
    auto buf = std::string(read_size, '\0');
    while (stream.read(& buf[0], read_size)) {
        out.append(buf, 0, stream.gcount());
    }
    out.append(buf, 0, stream.gcount());
    return out;
}
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string.h>
using namespace std;
main(){
    fstream file;
    //Open a file
    file.open("test.txt");
    string copy,temp;
    //While loop to store whole document in copy string
    //Temp reads a complete line
    //Loop stops until temp reads the last line of document
    while(getline(file,temp)){
        //add new line text in copy
        copy+=temp;
        //adds a new line
        copy+="\n";
    }
    //Display whole document
    cout<<copy;
    //close the document
    file.close();
}

永远不要写入std::string的const char *缓冲区。从来没有!这样做是一个巨大的错误。

在std::string中为整个字符串保留()空间,将合理大小的文件中的块读入缓冲区,然后追加()它。数据块的大小取决于输入文件的大小。我非常确定所有其他可移植的和与stl兼容的机制都会做同样的事情(但可能看起来更漂亮)。

由于这似乎是一个广泛使用的实用程序,我的方法是搜索并选择已经可用的库,而不是手工制作的解决方案,特别是如果boost库已经在您的项目中链接(链接器标志-lboost_system -lboost_filesystem)。在这里(以及旧的boost版本),boost提供了一个load_string_file实用程序:

#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/filesystem/string_file.hpp>

int main() {
    std::string result;
    boost::filesystem::load_string_file("aFileName.xyz", result);
    std::cout << result.size() << std::endl;
}

作为一个优点,这个函数不寻求整个文件来确定大小,而是在内部使用stat()。然而,一个可能可以忽略不计的缺点是,在检查源代码时可以很容易地推断出:字符串不必要地用'\0'字符来调整大小,而'\0'字符是由文件内容重写的。

这样的事情应该不会太糟糕:

void slurp(std::string& data, const std::string& filename, bool is_binary)
{
    std::ios_base::openmode openmode = ios::ate | ios::in;
    if (is_binary)
        openmode |= ios::binary;
    ifstream file(filename.c_str(), openmode);
    data.clear();
    data.reserve(file.tellg());
    file.seekg(0, ios::beg);
    data.append(istreambuf_iterator<char>(file.rdbuf()), 
                istreambuf_iterator<char>());
}

这样做的好处是,我们先做了预留,这样我们就不必在读入时增加字符串。缺点是我们一个字符一个字符地做。更聪明的版本可以抓取整个read buf,然后调用下流。