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)
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;
}
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;)
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;
}
该解决方案将错误检查添加到基于rdbuf()的方法中。
std::string file_to_string(const std::string& file_name)
{
std::ifstream file_stream{file_name};
if (file_stream.fail())
{
// Error opening file.
}
std::ostringstream str_stream{};
file_stream >> str_stream.rdbuf(); // NOT str_stream << file_stream.rdbuf()
if (file_stream.fail() && !file_stream.eof())
{
// Error reading file.
}
return str_stream.str();
}
I'm adding this answer because adding error-checking to the original method is not as trivial as you'd expect. The original method uses stringstream's insertion operator (str_stream << file_stream.rdbuf()). The problem is that this sets the stringstream's failbit when no characters are inserted. That can be due to an error or it can be due to the file being empty. If you check for failures by inspecting the failbit, you'll encounter a false positive when you read an empty file. How do you disambiguate legitimate failure to insert any characters and "failure" to insert any characters because the file is empty?
您可能会认为显式地检查空文件，但这是更多的代码和相关的错误检查。
检查失败条件str_stream.fail() && !str_stream.eof()不工作，因为插入操作没有设置eofbit(在ostringstream或ifstream上)。
所以，解决办法就是改变操作。不要使用ostringstream的插入操作符(<<)，而是使用ifstream的提取操作符(>>)，它确实设置了eofbit。然后检查失败条件file_stream.fail() && !file_stream.eof()。
重要的是，当file_stream >> str_stream.rdbuf()遇到合法的失败时，它不应该设置eofbit(根据我对规范的理解)。这意味着上述检查足以检测出合法的故障。
如果你有c++ 17 (std::filesystem)，也有这种方法(通过std::filesystem::file_size而不是seekg和tellg来获取文件大小):
#include <filesystem>
#include <fstream>
#include <string>
namespace fs = std::filesystem;
std::string readFile(fs::path path)
{
// Open the stream to 'lock' the file.
std::ifstream f(path, std::ios::in | std::ios::binary);
// Obtain the size of the file.
const auto sz = fs::file_size(path);
// Create a buffer.
std::string result(sz, '\0');
// Read the whole file into the buffer.
f.read(result.data(), sz);
return result;
}
注意:如果你的标准库还不完全支持c++ 17，你可能需要使用<experimental/filesystem>和std::experimental::filesystem。你可能还需要用&result[0]替换result.data()，如果它不支持非const std::basic_string数据。
