C ++仅覆盖文件段

Question

我有一个非常大的一维数组，其中包含我的游戏的 Tile 值。每个值都是一个 4 位数字，代表一种瓷砖类型（泥土、草、空气）。

我使用 fstream 将值保存在文件中，如下所示：

std::fstream save("game_save", std::fstream::out | std::fstream::in);

假设我有一张小地图。 3 格宽 3 格高，全是泥土（泥土值为 0001）。

在游戏中是这样的

0001 0001 0001

0001 0001 0001

0001 0001 0001

在文件中看起来像（只是一维）

0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001 0001

如果我想转到第 5 个值（第 2 行第 2 列）并仅将该值更改为 0002，我该怎么办？这样当我再次运行游戏并读取它看到的文件时：

0001 0001 0001 0001 0002 0001 0001 0001

任何关于如何做到这一点的建议将不胜感激

Answer 1

如果您完全确定每个元素的 4 位数字 + 正好 1 个空格，并且文件中没有出现制表符或换行符，您可以使用 seekp(n*5,ios_base::beg) 将您的下一篇文章放在第 n 个元素并覆盖它。

建议

如果使用ios::binary 模式打开的文件使用这种定位更安全。

在这种情况下，您还可以考虑使用块函数read()/write() 读取/写入二进制数据并使用n*sizeof(tile) 找到正确的位置。该文件不再完全独立于平台，并且无法使用文本编辑器手动编辑它，但您会提高性能，特别是如果您有非常大的地形，如果您经常访问同一行。

Answer 2

简单的方法是再次写入整个数组。特别是因为它相当短。如果您知道每个元素恰好是 5 个butes，则可以使用seekp 设置写入位置，因此save.seekp((1 * 3 + 1) * 5) 然后单独写入该值。但是，如果您的文件不是 HUGE（实际文件仍将在至少 1 个扇区中更新，即硬盘上的 512 或 4096 字节），则工作量可能会大于其价值。

Answer 3

int loc=5;
save.seekg ((loc-1)*5, save.beg);
save << "0002";

试试那个人:)

C++ Fstream to replace specific line? 上的选定答案似乎是一个很好的解释。

Answer 4

您要做的是寻找我们输出流的正确部分。

fstream save;
...
save.seekp(POSITION_IN_FILE);

这是一个完整的例子：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <algorithm>
using namespace std;

#define BYTES_PER_BLOCK 5

void save_to_file(fstream& save, int value, int x, int y);
string num2string(int val);

int main(){
 fstream save("game_save", std::fstream::out | std::fstream::in);

 save_to_file(save, 2, 1, 1);
 save.close();
 return 0;
}

void save_to_file(fstream& save, int value, int x, int y){
  int pos = (y * 3 + x) * BYTES_PER_BLOCK;
  save.seekp(pos);
  save << num2string(value);
}

string num2string(int val){
 string ret = "";
 while (val > 0){
   ret.push_back('0'+val%10);
   val /= 10;
 }
 while (ret.length() < 4){
  ret.push_back('0');
 }
 reverse(ret.begin(), ret.end());
 return ret;
}

Answer 5

我建议使用内存映射文件而不是 fstream。您可以为此使用 boost。 Boost library documentation

有堆栈溢出线程，涵盖有关文件映射的信息。 Stack overflow Thred

Answer 6

这将类似于

save.seekp((row * number_columns + col)* size_of_element_data);
save.write(element_data, size_of_element_data);

但是将文件重新读入、编辑元素并将整个文件写回会更容易、更安全。如果不向后移动文件的其余部分（这会增加清除文件末尾现在未使用的空间的问题）或向前移动（这需要您填充，则您无法在文件中间调整大小或插入元素文件流的末尾，然后执行非破坏性移动）。

Answer 7

我会在这里使用内存映射文件，并且最好也使用二进制表示。

这样您就可以只存储一个整数数组，而不需要任何（反）序列化代码和/或搜索。

例如

Live On Coliru

#include <stdexcept>
#include <iostream>
#include <algorithm>

// memory mapping
#include <sys/mman.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>

#include <cstring>
#include <cassert>

template <size_t N, size_t M, typename T = int> 
struct Tiles {

    Tiles(char const* fname)
        : fd(open(fname, O_RDWR | O_CREAT)) 
    {
        if (fd == -1) {
            throw std::runtime_error(strerror(errno));
        }

        auto size = N*M*sizeof(T);
        if (int err = posix_fallocate(fd, 0, size)) {
            throw std::runtime_error(strerror(err));
        }

        tiles = static_cast<T*>(mmap(nullptr, size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0));

        if (MAP_FAILED == tiles) {
            throw std::runtime_error(strerror(errno));
        }
    }

    ~Tiles() {
        if (-1 == munmap(tiles, N*M*sizeof(T))) {
            throw std::runtime_error(strerror(errno));
        }
        if (-1 == close(fd)) {
            throw std::runtime_error(strerror(errno));
        }
    }

    void init(T value) {
        std::fill_n(tiles, N*M, value);
    }

    T& operator()(size_t row, size_t col) { 
        assert(row >= 0 && row <= N);
        assert(col >= 0 && col <= M);
        return tiles[(row*M)+col];
    }

    T const& operator()(size_t row, size_t col) const { 
        assert(row >= 0 && row <= N);
        assert(col >= 0 && col <= M);
        return tiles[(row*M)+col];
    }
  private:
    int fd   = -1;
    T* tiles = nullptr;
};

int main(int argc, char** argv) {
    using Map = Tiles<3, 3, uint16_t>;

    Map data("tiles.dat");

    if (argc>1) switch(atoi(argv[1])) {
        case 1: 
            data.init(0x0001);
            break;
        case 2:
            data(1, 1) = 0x0002;
            break;
    }
}

哪些打印：

clang++ -std=c++11 -O2 -Wall -pedantic -pthread main.cpp && set -x; for cmd in 0 1 2; do ./a.out $cmd; xxd tiles.dat; done
+ for cmd in 0 1 2
+ ./a.out 0
+ xxd tiles.dat
0000000: 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  ................
0000010: 0000                                     ..
+ for cmd in 0 1 2
+ ./a.out 1
+ xxd tiles.dat
0000000: 0100 0100 0100 0100 0100 0100 0100 0100  ................
0000010: 0100                                     ..
+ for cmd in 0 1 2
+ ./a.out 2
+ xxd tiles.dat
0000000: 0100 0100 0100 0100 0200 0100 0100 0100  ................
0000010: 0100                                     ..