C++利用缓冲区来提高读写文件的效率

在C++中，涉及文件读写的主要类包括ifstream、ofstream 和 fstream。这些类都位于 `<fstream>` 头文件中，并提供了各种方法来进行文件读写操作。

1. ifstream（input file stream）：用于从文件中读取数据。
   - 打开文件：`ifstream file("filename");`
   - 检查文件是否成功打开：`if (!file) { /* 处理打开文件失败的情况 */ }`
   - 读取文件内容：`file >> variable;` 或 `getline(file, line);`
   - 关闭文件：`file.close();`

2. ofstream（output file stream）：用于向文件中写入数据。
   - 打开文件：`ofstream file("filename");`
   - 检查文件是否成功打开：`if (!file) { /* 处理打开文件失败的情况 */ }`
   - 写入数据到文件：`file << data;`
   - 关闭文件：`file.close();`

3. fstream（file stream）：同时支持读写操作，可以用于读取和写入文件。
   - 打开文件：`fstream file("filename");`
   - 检查文件是否成功打开：`if (!file) { /* 处理打开文件失败的情况 */ }`
   - 读取文件内容：`file >> variable;` 或 `getline(file, line);`
   - 写入数据到文件：`file << data;`
   - 关闭文件：`file.close();`

以上是文件读写类的基本用法，通过这些类和对应的方法，可以实现对文件的读取和写入操作。在使用这些类时，需要注意文件打开成功与否的检查，以及在使用完文件后关闭文件流，释放资源。

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file.rdbuf()->pubsetbuf(buffer, buffer_size); 这行代码用于设置文件流对象 file 的缓冲区大小和位置。

• file.rdbuf() 返回文件流对象 file 所关联的底层缓冲区指针（streambuf），它是用于管理输入输出的基础设施。
• pubsetbuf(buffer, buffer_size) 是 streambuf 类的成员函数，用于设置缓冲区的大小和位置。它接受两个参数：一个指向字符数组的指针 buffer，和缓冲区的大小 buffer_size。

这行代码的目的是将文件流对象 file 的缓冲区设置为大小为 buffer_size 的 buffer 数组，以便在写入大量数据时提高效率。通过设置缓冲区，可以减少对底层操作系统的频繁调用，将数据先缓存到内存中，然后批量写入文件，从而提高了写入的效率。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>

int main() {

    const int buffer_size = 1024; // 设置缓冲区大小为1KB
    char buffer[buffer_size]; // 定义缓冲区数组

    std::ofstream file("C++_large_output.txt");
    if (!file) {
        std::cerr << "Error opening file for writing." << std::endl;
        return 1;
    }

    // file.rdbuf() 返回文件流对象 file 的指针指向的基础缓冲区（streambuf），它是用于管理输入输出的基础设施。
    // -> 是C++中用于访问对象的成员（成员函数、成员变量）的运算符，通常用于访问指针所指向对象的成员。
    file.rdbuf()->pubsetbuf(buffer, buffer_size); // 设置文件流对象 file 的缓冲区的大小和位置的

    // 写入大量数据到文件
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        file << "Line " << i << std::endl;
    }

    file.close();



    // 创建了一个名为 file 的文件输入流对象，并打开了名为 "C++_large_output.txt" 的文本文件
    std::ifstream file2("C++_large_output.txt");
    if (!file2) {
        std::cerr << "Error opening file." << std::endl;
        return 1;
    }

    std::string line;
    int line_count = 0; // 计数器

    while (std::getline(file2, line)) {
        // 打印前100行文本
        if (line_count < 100) {
            std::cout << line << std::endl;
            line_count++;
        } else {
            break; // 达到100行后退出循环
        }
    }

    file.close();

    return 0;
}