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

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。

其他回答

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;
}

最短的变体:Live On Coliru

std::string str(std::istreambuf_iterator<char>{ifs}, {});

它需要头文件<iterator>。

有一些报告说,这种方法比预先分配字符串和使用std::istream::read要慢。然而,在现代的编译器上,这种情况似乎不再存在,尽管各种方法的相对性能似乎高度依赖于编译器。

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。

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)。

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。