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C++多线程读取文件

2023-07-03 07:54:50 深夜i -- --

C++ 多线程读取文件并发编程文件IO

C++是一门强大的编程语言，得益于其高效的性能和广泛的应用领域，读取文件的需求也与日俱增。一个任务需要处理大量的数据，而阻塞的读取操作会导致整体性能下降，浪费宝贵的时间。这时，使用多线程读取文件是一个可行的解决方案。

多线程读取文件的方法有很多种，但是在C++中，我们可以使用std::thread库来实现多线程文件读取。通过使用std::thread，我们可以创建多个线程来并行地读取文件，提高读取速度，同时也不会阻塞主线程。

当然，在多线程读取文件时，我们需要注意线程安全问题。由于多个线程可能会同时读取同一个文件，如果不进行同步，则会出现数据竞争和不可预期的错误。因此，正确的做法是使用文件锁（File Locking）来保护文件的读写操作。

使用文件锁并不复杂，我们只需要在读取文件前获取文件锁，在读取完成以后释放文件锁即可。下面是简单的代码示例：


#include <iostream>
#include <thread>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <string>
#include <cstring>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
using namespace std;
void read_file(const char* filename, const int thread_num, const int index) {
  // 打开文件并获取文件锁
  int fd = open(filename, O_RDONLY);
  flock(fd, LOCK_SH);
  // 读取数据
  string line;
  int count = 0;
  int line_num = index;
  ifstream input(filename, ios::in);
  while(getline(input, line)) {
    if (count++ % thread_num == line_num)
      cout << "Thread " << line_num << ": " << line << endl;
    
  }
  // 释放文件锁并关闭文件
  flock(fd, LOCK_UN);
  close(fd);
}
int main() {
  const int thread_num = 3;
  thread t[thread_num];
  // 创建多个线程，并指定每个线程的编号
  for(int i = 0; i < thread_num; i++) {
    t[i] = thread(read_file, "data.txt", thread_num, i);
  }
  // 等待所有线程执行完成
  for(int i = 0; i < thread_num; i++) {
    t[i].join();
  }
  return 0;
}

在本示例代码中，我们创建了一个read_file()函数，用于读取文件。在main()函数中，我们创建了3个线程，并通过不同的参数索引，将文件分为3部分并交给3个线程进行读取。每个线程会先获取文件锁，读取数据后释放文件锁。

总的来说，使用多线程读取文件可以大大提高读取速度，加快数据处理过程，同时只需要简单的文件锁就可以很好地保证线程安全。下面的代码示例只是一个简单的多线程读取文件模板，读者可以根据实际需要进行适当的修改。

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