C、C++一次将整个文件读入内存

@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:

Reading error

        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

ppdsbdesM

        很明显末尾多出了"esM"四个无效字符，很明显文件的末尾的字符串终止符（""）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。