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C++快速扫描文件的方法
2023-06-30 14:43:33 深夜i     --     --
C++ 快速 扫描 文件 方法

在C++编程中,我们经常需要扫描文件来进行数据读取和处理。但是,如果文件太大,就会造成程序运行缓慢,甚至可能导致程序崩溃。所以,如何快速扫描大文件是一个值得关注的问题。

下面是几种C++快速扫描文件的方法。

一、使用内存映射文件

内存映射文件是一种将文件映射到进程内存中的技术。我们可以将整个文件映射到内存中,然后通过内存指针读取和操作文件,从而避免了频繁的磁盘I/O操作。

代码示例:


#include <iostream>

#include <fstream>

#include <Windows.h>

using namespace std;

int main(int argc, char** argv)

{

  HANDLE fileHandle = CreateFileA(argv[1], GENERIC_READ, FILE_SHARE_READ, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL);

  if (fileHandle == INVALID_HANDLE_VALUE)

    cout << "Failed to open file!" << endl;

    return -1;

  

  HANDLE mmapHandle = CreateFileMappingA(fileHandle, NULL, PAGE_READONLY, 0, 0, NULL);

  if (mmapHandle == NULL) {

    CloseHandle(fileHandle);

    cout << "Failed to create mapping!" << endl;

    return -1;

  }

  LPVOID dataPtr = MapViewOfFile(mmapHandle, FILE_MAP_READ, 0, 0, 0);

  if (dataPtr == NULL) {

    CloseHandle(mmapHandle);

    CloseHandle(fileHandle);

    cout << "Failed to map file to memory!" << endl;

    return -1;

  }

  // Do something with the mapped file

  UnmapViewOfFile(dataPtr);

  CloseHandle(mmapHandle);

  CloseHandle(fileHandle);

  return 0;

}

二、使用缓冲区读取文件

我们也可以使用缓冲区读取文件,将文件分块读入内存,然后逐块处理。这样就避免了频繁的I/O操作,也可以在处理完一块数据后立即释放缓存,从而避免内存溢出。

代码示例:


#include <iostream>

#include <fstream>

using namespace std;

int main(int argc, char** argv)

{

  ifstream inputFile(argv[1], ios::binary);

  if (!inputFile.is_open())

    cout << "Failed to open file!" << endl;

    return -1;

  

  // Set buffer size to 1MB

  const int bufferSize = 1024 * 1024;

  char buffer[bufferSize];

  while (inputFile) {

    inputFile.read(buffer, bufferSize);

    // Do something with the buffer

    // Clear buffer

    for (int i = 0; i < bufferSize; i++) {

      buffer[i] = 0;

    }

  }

  inputFile.close();

  return 0;

}

三、使用多线程读取文件

我们还可以利用多线程的能力,将文件分块读入内存,同时对每个块启动一个线程进行处理。这样可以极大地加速文件扫描的速度,同时还能利用多核CPU的性能优势。

代码示例:


#include <iostream>

#include <fstream>

#include <thread>

using namespace std;

const int threadNum = 4;

void readFile(ifstream& inputFile, streampos startPos, streampos endPos)

{

  inputFile.seekg(startPos);

  streamsize size = endPos - startPos;

  char* buffer = new char[size];

  inputFile.read(buffer, size);

  // Do something with buffer

  delete[] buffer;

}

int main(int argc, char** argv)

{

  ifstream inputFile(argv[1], ios::binary);

  if (!inputFile.is_open()) {

    cout << "Failed to open file!" << endl;

    return -1;

  }

  inputFile.seekg(0, ios::end);

  streampos fileSize = inputFile.tellg();

  thread threads[threadNum];

  for (int i = 0; i < threadNum; i++) {

    streampos startPos = i * fileSize / threadNum;

    streampos endPos = (i + 1) * fileSize / threadNum;

    if (i == threadNum - 1) {

      endPos = fileSize;

    }

    threads[i] = thread(readFile, ref(inputFile), startPos, endPos);

  }

  for (int i = 0; i < threadNum; i++) {

    threads[i].join();

  }

  inputFile.close();

  return 0;

}

以上是三种快速扫描大文件的方法,每种方法都有其优缺点,需要根据实际的场景选择适合自己的方法。在实际使用时,我们还需要注意内存占用、多线程同步、异常处理等问题,确保程序稳定性和可靠性。

  
  

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