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C++多线程读取同一个文件

2023-07-04 18:51:35 深夜i -- --

C++ 多线程同一个文件读取文件操作

随着计算机技术的进步，我们常常需要处理大量的数据，其中包括读取大文件。在C++中，我们可以使用多线程来提高文件读取效率。在本文中，我将介绍如何使用C++多线程读取同一个文件。

首先，我们需要了解多线程读取文件的基本原理。在使用多线程读取文件时，我们可以将文件分成若干个块，每个块由一个线程负责读取。线程之间可以使用锁来避免数据冲突问题。读取完成后，可以将每个块的数据合并成一个完整的文件。

接下来，我们需要实现多线程读取文件的具体步骤。首先，需要创建一个文件流，并确定要读取的文件路径和文件块大小。然后我们可以开启多个线程来同时读取文件。为了避免数据冲突，我们需要使用锁来保证每个线程之间的数据访问顺序。最后，我们需要将每个线程读取的文件块合并成一个完整的文件。

下面是一个简单的代码示例，实现了多线程读取同一个文件：


#include <iostream>
#include <fstream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <vector>
#include <string>
std::mutex g_mutex;
std::string g_fileName;
int g_blockSize = 100;
void readBlock(int start, std::vector<char>& data)
{
  std::ifstream file(g_fileName, std::ios::binary);
  file.seekg(start * g_blockSize);
  file.read(&data[0], g_blockSize);
  file.close();
}
int main(int argc, char **argv)
{
  g_fileName = "largeFile.txt";
  std::ifstream file(g_fileName, std::ios::binary);
  file.seekg(0, std::ios::end);
  int fileSize = file.tellg();
  file.close();
  int threadCount = ceil(fileSize / (double)g_blockSize);
  std::vector<std::thread> threads;
  std::vector<std::vector<char>> data(threadCount);
  for (int i = 0; i < threadCount; ++i)
  {
    threads.push_back(std::thread(readBlock, i, std::ref(data[i])));
  }
  for (int i = 0; i < threadCount; ++i)
  {
    threads[i].join();
  }
  std::ofstream outputFile("output.txt", std::ios::binary);
  for (int i = 0; i < threadCount; ++i)
  {
    outputFile.write(&data[i][0], g_blockSize);
  }
  outputFile.close();
  std::cout << "File reading complete." << std::endl;
  return 0;
}

在上述代码中，我们首先声明了一个互斥锁，用于防止不同线程同时访问同一资源。然后定义了全局变量文件名和文件块大小。接下来，我们定义了一个读取块的线程函数`readBlock()`，该函数将根据给定的偏移量和文件块大小来读取文件块。

在`main()`函数中，我们打开了一个指定的文件，并确定文件的总大小。然后，我们计算出需要创建的线程数，并创建一个线程池变量`threads`，用于存储每个线程的对象。我们还创建了一个数据变量`data`，用于存储每个线程读取的文件块。接下来，我们启动了每个线程，并等待所有线程读取完成。最后，我们将每个块的数据合并成一个完整的文件，并将其存储到输出文件中。

总之，使用多线程读取同一个文件可以提高文件读取效率，并大大缩短文件读取时间。但是，请注意使用锁来避免数据冲突问题。

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