C、C++一次将整个文件读入内存

比眉伴天荒 2023-06-08 06:26 22阅读 0赞

@1.问题描述：

C和C++的初学者经常采用一行一行读入文件的办法对文件数据进行处理。但是经常会有一些情况需要将一个文件整体一次读入内存处理。而C和C++库中并没有提供直接一次读入文件全部数据的函数。

@2.解决方法：

目前给出C和C++的解决方案，下面两个程序只是用于演示，不过这些代码已经很容易改写成想要的函数了。

解决这个问题的思路是：

1.由于要将文件完整读入，所以必须使用二进制方式打开（若文本方式打开，文件流中会把一些非字符的数据过滤掉，我们将读取不到那些内容）。

2.打开文件后，我们首先获取文件的大小，然后在内存中分配足够的空间，再把文件拷贝到内存空间中。之后使用内存空间进行数据处理，演示程序中没有真正的处理，我们只是简单将其输出。

@3.代码：

C实现

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
     
    int main ()
    {
        FILE * pFile;
        long lSize;
        char * buffer;
        size_t result;
        
        /* 若要一个byte不漏地读入整个文件，只能采用二进制方式打开 */ 
        pFile = fopen ("test.txt", "rb" );
        if (pFile==NULL)
        {
            fputs ("File error",stderr);
            exit (1);
        }
     
        /* 获取文件大小 */
        fseek (pFile , 0 , SEEK_END);
        lSize = ftell (pFile);
        rewind (pFile);
     
        /* 分配内存存储整个文件 */ 
        buffer = (char*) malloc (sizeof(char)*lSize);
        if (buffer == NULL)
        {
            fputs ("Memory error",stderr); 
            exit (2);
        }
     
        /* 将文件拷贝到buffer中 */
        result = fread (buffer,1,lSize,pFile);
        if (result != lSize)
        {
            fputs ("Reading error",stderr);
            exit (3);
        }
        /* 现在整个文件已经在buffer中，可由标准输出打印内容 */
        printf("%s", buffer); 
     
        /* 结束演示，关闭文件并释放内存 */
        fclose (pFile);
        free (buffer);
        return 0;
    }

C++实现

#include <iostream>
    #include <fstream>
    using namespace std;
     
    int main () {
      filebuf *pbuf;
      ifstream filestr;
      long size;
      char * buffer;
      // 要读入整个文件，必须采用二进制打开 
      filestr.open ("test.txt", ios::binary);
      // 获取filestr对应buffer对象的指针 
      pbuf=filestr.rdbuf();
      
      // 调用buffer对象方法获取文件大小
      size=pbuf->pubseekoff (0,ios::end,ios::in);
      pbuf->pubseekpos (0,ios::in);
       
      // 分配内存空间
      buffer=new char[size];
       
      // 获取文件内容
      pbuf->sgetn (buffer,size);
      
      filestr.close();
      // 输出到标准输出
      cout.write (buffer,size);
      
      delete []buffer;
      return 0;
    }

@4.注意的问题：  
        在这个演示程序中，如果采用文本方式打开会如何呢？即把C实现中的文件打开改为pFile = fopen ("test.txt","r" )，C++中的文件打开改为filestr.open ("test.txt")

虽然这个用于测试的文件本身是一个文本文件，文本内容为：

test.txt
    
    
    abcdefghijklm
    
    abcdefghijklm
    
    ppdsbd

但是如果采用文本模式打开仍会出现问题，测试中的“C实现”代码的程序会输出:

abcdefghijklm
    
    abcdefghijklm
    
    ppdsbdes\M

原因是有一些字符被文件流处理掉了，这造成fread函数讲到的字符数少于文件大小lSize，返回值result不等于lSize于是程序输出Reading error后退出了。

同样的情况在C++实现的代码中也有，但是C++程序并没有退出，但它的输出结果不对，内容如下（仅为本机测试结果，因时因机器而异）

abcdefghijklm
    
    abcdefghijklm
    
    ppdsbdes\M

很明显末尾多出了"es\\M"四个无效字符，很明显文件的末尾的字符串终止符（'\\0'）被处理掉了，它并没有被写入buffer中，以致输出时多输出了四个无效字符。  
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