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

你可以使用'std::getline'函数,并指定'eof'作为分隔符。结果代码有点晦涩:

std::string data;
std::ifstream in( "test.txt" );
std::getline( in, data, std::string::traits_type::to_char_type( 
                  std::string::traits_type::eof() ) );

其他回答

下面是一个使用新文件系统库的版本,它具有相当健壮的错误检查功能:

#include <cstdint>
#include <exception>
#include <filesystem>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <string>

namespace fs = std::filesystem;

std::string loadFile(const char *const name);
std::string loadFile(const std::string &name);

std::string loadFile(const char *const name) {
  fs::path filepath(fs::absolute(fs::path(name)));

  std::uintmax_t fsize;

  if (fs::exists(filepath)) {
    fsize = fs::file_size(filepath);
  } else {
    throw(std::invalid_argument("File not found: " + filepath.string()));
  }

  std::ifstream infile;
  infile.exceptions(std::ifstream::failbit | std::ifstream::badbit);
  try {
    infile.open(filepath.c_str(), std::ios::in | std::ifstream::binary);
  } catch (...) {
    std::throw_with_nested(std::runtime_error("Can't open input file " + filepath.string()));
  }

  std::string fileStr;

  try {
    fileStr.resize(fsize);
  } catch (...) {
    std::stringstream err;
    err << "Can't resize to " << fsize << " bytes";
    std::throw_with_nested(std::runtime_error(err.str()));
  }

  infile.read(fileStr.data(), fsize);
  infile.close();

  return fileStr;
}

std::string loadFile(const std::string &name) { return loadFile(name.c_str()); };

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;
}
std::string get(std::string_view const& fn)
{
  struct filebuf: std::filebuf
  {
    using std::filebuf::egptr;
    using std::filebuf::gptr;

    using std::filebuf::gbump;
    using std::filebuf::underflow;
  };

  std::string r;

  if (filebuf fb; fb.open(fn.data(), std::ios::binary | std::ios::in))
  {
    r.reserve(fb.pubseekoff({}, std::ios::end));
    fb.pubseekpos({});

    while (filebuf::traits_type::eof() != fb.underflow())
    {
      auto const gptr(fb.gptr());
      auto const sz(fb.egptr() - gptr);

      fb.gbump(sz);
      r.append(gptr, sz);
    }
  }

  return r;
}
#include <string>
#include <fstream>

int main()
{
    std::string fileLocation = "C:\\Users\\User\\Desktop\\file.txt";
    std::ifstream file(fileLocation, std::ios::in | std::ios::binary);

    std::string data;

    if(file.is_open())
    {
        std::getline(file, data, '\0');

        file.close();
    }
}

我知道这是一个非常古老的问题,有很多答案,但没有一个人提到我认为最明显的方法。是的,我知道这是c++,使用libc是邪恶和错误的,但这是疯狂的。使用libc很好,特别是对于这样简单的事情。

本质上:只需打开文件,获取它的大小(不一定是按这个顺序),然后读取它。

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <sys/stat.h>

static constexpr char const filename[] = "foo.bar";

int main(void)
{
    FILE *fp = ::fopen(filename, "rb");
    if (!fp) {
        ::perror("fopen");
        ::exit(1);
    }

    struct stat st;
    if (::fstat(fileno(fp), &st) == (-1)) {
        ::perror("fstat");
        ::exit(1);
    }

    // You could simply allocate a buffer here and use std::string_view, or
    // even allocate a buffer and copy it to a std::string. Creating a
    // std::string and setting its size is simplest, but will pointlessly
    // initialize the buffer to 0. You can't win sometimes.
    std::string str;
    str.reserve(st.st_size + 1U);
    str.resize(st.st_size);
    ::fread(str.data(), 1, st.st_size, fp);
    str[st.st_size] = '\0';
    ::fclose(fp);
}

除了(在实践中)完全可移植之外,这看起来并不比其他一些解决方案更糟糕。当然,也可以抛出异常,而不是立即退出。它严重激怒我,调整std::string总是0初始化它,但这是没有办法的。

请注意,这只适用于c++ 17及以后的版本。早期版本(应该)禁止编辑std::string::data()。如果使用较早的版本,可以考虑使用std::string_view或简单地复制一个原始缓冲区。