怎么用C++實現文件逐行讀取與字符匹配

今天小編給大家分享一下怎么用C++實現文件逐行讀取與字符匹配的相關知識點，內容詳細，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

技術背景

用慣了python，對其他語言就比較的生疏。但是python很多時候在性能上比較受局限，這里嘗試通過C++來實現一個文件IO的功能，看看是否能夠比python的表現更好一些。

C++讀取文件

首先我們構造一個txt文件用于測試，比如以下這個名為mindspore.txt的文件（之所以取這個名字，是因為最近在研究mindspore，因此最方便拿到的數據就是mindspore的借口api文檔）：

MindSpore Python API
MindSpore Python API
mindspore
mindspore.common.initializer
mindspore.communication
mindspore.compression
mindspore.context
mindspore.dataset
mindspore.dataset.config
mindspore.dataset.text
mindspore.dataset.transforms
mindspore.dataset.vision
mindspore.explainer
mindspore.mindrecord
mindspore.nn
mindspore.numpy
mindspore.nn.probability
mindspore.ops
mindspore.profiler
mindspore.train
MindArmour Python API
mindarmour
mindarmour.adv_robustness.attacks
mindarmour.adv_robustness.defenses
mindarmour.adv_robustness.detectors
mindarmour.adv_robustness.evaluations
mindarmour.fuzz_testing
mindarmour.privacy.diff_privacy
mindarmour.privacy.evaluation
mindarmour.privacy.sup_privacy
mindarmour.utils
MindSpore Hub Python API
mindspore_hub
MindSpore Serving Python API
mindspore_serving
MindQuantum Python API
mindquantum

然后構造一個C++代碼用于逐行讀取這個文件，通過getline函數，將獲取到的行字符串保存到strline中，并且每次讀取一行都在屏幕上輸出出來。由于這里使用的是while循環，因此采用index的方案設置了一個跳出循環的條件，只讀取特定的行范圍：

// iofile.cpp
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
 
int main()
{
    using namespace std;
    string filename="mindspore.txt";
    ifstream fin(filename.c_str());
    int index = 0;
    string strline;
    while (getline(fin, strline) && index < 20)
    {
        cout << strline << endl;
        index ++;
    }
    fin.close();
    cout << "Done!\n";
    return 0;
}

在讀取完畢后，記得使用close()將文件關閉。上述代碼的執行結果如下：

dechin@ubuntu2004:~/projects/gitlab/dechin/$ g++ iofile.cpp 
dechin@ubuntu2004:~/projects/gitlab/dechin/$ ./a.out
MindSpore Python API
MindSpore Python API
mindspore
mindspore.common.initializer
mindspore.communication
mindspore.compression
mindspore.context
mindspore.dataset
mindspore.dataset.config
mindspore.dataset.text
mindspore.dataset.transforms
mindspore.dataset.vision
mindspore.explainer
mindspore.mindrecord
mindspore.nn
mindspore.numpy
mindspore.nn.probability
mindspore.ops
mindspore.profiler
mindspore.train
Done!

這里我們使用的g++版本為9.3.0：

dechin@ubuntu2004:~/projects/gitlab/dechin/$ g++ --version
g++ (Ubuntu 9.3.0-17ubuntu1~20.04) 9.3.0
Copyright (C) 2019 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

因為上述案例讀取的是前20行的內容，那么在Linux下我們還可以通過head來查看前20行的文件內容：

dechin@ubuntu2004:~/projects/gitlab/dechin/$ head -n 20 mindspore.txt 
MindSpore Python API
MindSpore Python API
mindspore
mindspore.common.initializer
mindspore.communication
mindspore.compression
mindspore.context
mindspore.dataset
mindspore.dataset.config
mindspore.dataset.text
mindspore.dataset.transforms
mindspore.dataset.vision
mindspore.explainer
mindspore.mindrecord
mindspore.nn
mindspore.numpy
mindspore.nn.probability
mindspore.ops
mindspore.profiler
mindspore.train

經過對比發現兩個結果是一致的。

C++字符串匹配

我們假象一個這樣的測試案例，在上述的txt文本中，我們想把帶有字符context的那一行標記出來，使其跟其他的行不一樣。這時候就需要使用到C++的字符串匹配功能，其格式為string.find("context")，返回的是一個識別碼，用于標記是否存在或者是存在的位置，如果字符不存在，則返回結果等價于string::npos。按照這個思路，我們定義一個布爾值，在檢索過程中如果遇到context字符就輸出1，否則輸出0，具體的代碼實現如下：

// iofile.cpp
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
 
int main()
{
    using namespace std;
    string filename="mindspore.txt";
    ifstream fin(filename.c_str());
    int index = 0;
    string strline;
    while (getline(fin, strline) && index < 20)
    {
        bool exists = strline.find("context") == string::npos;
        cout << strline << '\t' << !exists << endl;
        index ++;
    }
    fin.close();
    cout << "Done!\n";
    return 0;
}

上述代碼的執行結果如下所示：

dechin@ubuntu2004:~/projects/gitlab/dechin/$ g++ iofile.cpp && ./a.out
MindSpore Python API    0
MindSpore Python API    0
mindspore       0
mindspore.common.initializer    0
mindspore.communication 0
mindspore.compression   0
mindspore.context       1
mindspore.dataset       0
mindspore.dataset.config        0
mindspore.dataset.text  0
mindspore.dataset.transforms    0
mindspore.dataset.vision        0
mindspore.explainer     0
mindspore.mindrecord    0
mindspore.nn    0
mindspore.numpy 0
mindspore.nn.probability        0
mindspore.ops   0
mindspore.profiler      0
mindspore.train 0
Done!

我們可以注意到，在含有context的那一行的行末輸出了一個1，其他行的行末輸出的都是0.

C++運行時間統計

在python中我們常用的一個功能是導入time.time()來記錄時間，然后計算兩次時間之間的差值，就可以得到一個程序的精確運行時間。C++中有一個比較類似的用法是clock_t，這里為了方便測試，我們把上述用到的代碼封裝到一個reader函數內，然后在main函數中調用以及統計運行時間：

// iofile.cpp
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <time.h>
using namespace std;
int reader()
{
    string filename="mindspore.txt";
    ifstream fin(filename.c_str());
    int index = 0;
    string strline;
    while (getline(fin, strline) && index < 20)
    {
        bool exists = strline.find("context") == string::npos;
        cout << strline << '\t' << !exists << endl;
        index ++;
    }
    fin.close();
    cout << "Done!\n";
    return 0;
}
int main()
{
    clock_t start, end;
    start = clock();
    reader();
    end = clock();
    cout << "The time cost is: " << double(end-start)/CLOCKS_PER_SEC << "s" << endl;
}

上述代碼的執行結果如下所示：

dechin@ubuntu2004:~/projects/gitlab/dechin/$ g++ iofile.cpp && ./a.out
MindSpore Python API    0
MindSpore Python API    0
mindspore       0
mindspore.common.initializer    0
mindspore.communication 0
mindspore.compression   0
mindspore.context       1
mindspore.dataset       0
mindspore.dataset.config        0
mindspore.dataset.text  0
mindspore.dataset.transforms    0
mindspore.dataset.vision        0
mindspore.explainer     0
mindspore.mindrecord    0
mindspore.nn    0
mindspore.numpy 0
mindspore.nn.probability        0
mindspore.ops   0
mindspore.profiler      0
mindspore.train 0
Done!
The time cost is: 0.000245s

輸出的時間表示這個函數運行時間共計0.2ms。

以上就是“怎么用C++實現文件逐行讀取與字符匹配”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家閱讀完這篇文章都有很大的收獲，小編每天都會為大家更新不同的知識，如果還想學習更多的知識，請關注億速云行業資訊頻道。