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

从几个地方提取信息…这应该是最快最好的方法:

#include <filesystem>
#include <fstream>
#include <string>

//Returns true if successful.
bool readInFile(std::string pathString)
{
  //Make sure the file exists and is an actual file.
  if (!std::filesystem::is_regular_file(pathString))
  {
    return false;
  }
  //Convert relative path to absolute path.
  pathString = std::filesystem::weakly_canonical(pathString);
  //Open the file for reading (binary is fastest).
  std::wifstream in(pathString, std::ios::binary);
  //Make sure the file opened.
  if (!in)
  {
    return false;
  }
  //Wide string to store the file's contents.
  std::wstring fileContents;
  //Jump to the end of the file to determine the file size.
  in.seekg(0, std::ios::end);
  //Resize the wide string to be able to fit the entire file (Note: Do not use reserve()!).
  fileContents.resize(in.tellg());
  //Go back to the beginning of the file to start reading.
  in.seekg(0, std::ios::beg);
  //Read the entire file's contents into the wide string.
  in.read(fileContents.data(), fileContents.size());
  //Close the file.
  in.close();
  //Do whatever you want with the file contents.
  std::wcout << fileContents << L" " << fileContents.size();
  return true;
}

这将宽字符读入std::wstring,但如果您只想要常规字符和std::string,则可以很容易地进行调整。

其他回答

我知道我迟到了,但现在(2021年)在我的机器上,这是我测试过的最快的实现:

#include <fstream>
#include <string>

bool fileRead( std::string &contents, const std::string &path ) {
    contents.clear();
    if( path.empty()) {
        return false;
    }
    std::ifstream stream( path );
    if( !stream ) {
        return false;
    }
    stream >> contents;
    return true;
}

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)。

这是我使用的函数,当处理大文件(1GB+)时,由于某种原因std::ifstream::read()比std::ifstream::rdbuf()快得多,当你知道文件大小时,所以整个“先检查文件大小”的事情实际上是一个速度优化

#include <string>
#include <fstream>
#include <sstream>
std::string file_get_contents(const std::string &$filename)
{
    std::ifstream file($filename, std::ifstream::binary);
    file.exceptions(std::ifstream::failbit | std::ifstream::badbit);
    file.seekg(0, std::istream::end);
    const std::streampos ssize = file.tellg();
    if (ssize < 0)
    {
        // can't get size for some reason, fallback to slower "just read everything"
        // because i dont trust that we could seek back/fourth in the original stream,
        // im creating a new stream.
        std::ifstream file($filename, std::ifstream::binary);
        file.exceptions(std::ifstream::failbit | std::ifstream::badbit);
        std::ostringstream ss;
        ss << file.rdbuf();
        return ss.str();
    }
    file.seekg(0, std::istream::beg);
    std::string result(size_t(ssize), 0);
    file.read(&result[0], std::streamsize(ssize));
    return result;
}

我没有足够的声誉来直接评论使用tellg()的响应。

请注意,tellg()会在出错时返回-1。如果将tellg()的结果作为分配参数传递,则应该首先对结果进行完整性检查。

这个问题的一个例子:

...
std::streamsize size = file.tellg();
std::vector<char> buffer(size);
...

在上面的例子中,如果tellg()遇到错误,它将返回-1。在signed(即tellg()的结果)和unsigned(即vector<char>构造函数的arg)之间隐式强制转换将导致your vector错误地分配大量字节。(可能是4294967295字节,或4GB。)

修改paxos1977的答案以解释上述问题:

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

    ifstream::pos_type fileSize = ifs.tellg();
    if (fileSize < 0)                             <--- ADDED
        return std::string();                     <--- ADDED

    ifs.seekg(0, ios::beg);

    vector<char> bytes(fileSize);
    ifs.read(&bytes[0], fileSize);

    return string(&bytes[0], fileSize);
}

就性能而言,我还没有找到比下面的代码更快的代码。

std::string readAllText(std::string const &path)
{
    assert(path.c_str() != NULL);
    FILE *stream = fopen(path.c_str(), "r");
    assert(stream != NULL);
    fseek(stream, 0, SEEK_END);
    long stream_size = ftell(stream);
    fseek(stream, 0, SEEK_SET);
    void *buffer = malloc(stream_size);
    fread(buffer, stream_size, 1, stream);
    assert(ferror(stream) == 0);
    fclose(stream);
    std::string text((const char *)buffer, stream_size);
    assert(buffer != NULL);
    free((void *)buffer);
    return text;
}