C++ 读取二进制文件的性能

我有一个程序，从一个非常大的二进制文件（48 MB）读取数据，然后将数据传递到一个名为pixel的自定义结构矩阵：

struct pixel {
    int r;
    int g;
    int b;
};

打开文件：

ifstream myFile(inputPath, ios::binary);
pixel **matrixPixel;

通过以下方式读取文件：

int position = 0;

for (int i = 0; i < HEIGHT; ++i) {
        for (int j = 0; j < WIDTH; ++j) {
            if (!myFile.eof()) {
                myFile.seekg(position, ios::beg);
                myFile.read((char *) &matrixPixel[i][j].r, 1); // red byte
                myFile.seekg(position + HEIGHT * WIDTH, ios::beg);
                myFile.read((char *) &matrixPixel[i][j].g, 1); // green byte
                myFile.seekg(position + HEIGHT * WIDTH * 2, ios::beg);
                myFile.read((char *) &matrixPixel[i][j].b, 1); // blue byte
                ++position;
            }
        }
    }
myFile.close();

int位置=0；
对于（int i=0；i

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问题是，对于一个像一开始那样的大文件，它需要很多时间（约7分钟），而且应该进行优化。如何在更短的时间内读取文件？

因此，存储在内存中的数据结构如下所示：

rgbrgbrgbrgbrgbrgbrgbrgbrgbrgb..............rgb

但是您正在读取的文件的结构如下所示（假设您的代码逻辑正确）：

在您的代码中，您正在两者之间进行转换。从根本上说，这将是缓慢的。更重要的是，您选择通过手动查找文件中的任意点来读取文件。这会让事情变得更慢

您可以做的第一件事是简化硬盘读取：

for(int channel = 0; channel < 3; channel++) {
    for (int i = 0; i < HEIGHT; ++i) {
        for (int j = 0; j < WIDTH; ++j) {
            if (!myFile.eof()) {
                switch(channel) {
                    case 0: myFile.read((char *) &matrixPixel[i][j].r, 1); break;
                    case 1: myFile.read((char *) &matrixPixel[i][j].g, 1); break;
                    case 2: myFile.read((char *) &matrixPixel[i][j].b, 1); break;
                }
            }
        }
    }
}

这是非常短的，并且可能会超过所有其他方法。但当然，这可能不是你的选择

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我还没有测试过这些方法中的任何一种（可能有一两个输入错误），但所有这些方法都应该比您当前所做的更快。

更快的方法是将位图读入缓冲区：

uint8_t buffer[HEIGHT][WIDTH];
const unsigned int bitmap_size_in_bytes = sizeof(buffer);
myFile.read(buffer, bitmap_size_in_bytes);

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一种更快的方法是将多个位图读入内存

你是怎么想出那笔生意的？怪不得这么慢。你有没有试过稍微点一下，在一个rgb三元组中寻找一个，然后在一个IO中读取所有3个。正如@BaummitAugen所说，不管怎样，你不必看kg。按顺序访问文件并在

matrixPixel

周围跳跃，而不是试图在文件周围跳跃，这非常、非常、非常有意义。实际上，您应该做的是将所有

pixle

存储在一个平面数组/向量中，然后通过

read

调用一次读取它们。这不是一个聪明的主意。如果它是（比如）通过三个滤镜拍摄的天文图片，并且完整的图像是通过连接“红色”、“绿色”和“蓝色”图像而形成的，那么格式是合理的。第一件事可能会将阅读时间减少到几乎最小。@MartinBonner批量阅读，与第二个和第三个示例一样，将显著降低读取速度。一次读一个字符，即使是按顺序读，也比批量读慢。@MartinBonner谢谢，第一个要快得多。我对第二个版本仍然有一些问题，但是对于写作来说会是一样的吗？

std::vector<unsigned char> reds(WIDTH * HEIGHT);
std::vector<unsigned char> greens(WIDTH * HEIGHT);
std::vector<unsigned char> blues(WIDTH * HEIGHT);

myFile.read(reds.data(), WIDTH * HEIGHT); //Stream can be checked for errors resulting from EOF or other issues.
myFile.read(greens.data(), WIDTH * HEIGHT);
myFile.read(blues.data(), WIDTH * HEIGHT);

std::vector<pixel> pixels(WIDTH * HEIGHT);

for(size_t index = 0; index < WIDTH * HEIGHT; index++) {
    pixels[index].r = reds[index];
    pixels[index].g = greens[index];
    pixels[index].b = blues[index];
}

struct pixel {
    unsigned char red, green, blue;
}; //You'll never read values above 255 when doing byte-length color values.
std::vector<pixel> pixels(WIDTH * HEIGHT);
myFile.read(reinterpret_cast<char*>(pixels.data()), WIDTH * HEIGHT * 3);

uint8_t buffer[HEIGHT][WIDTH];
const unsigned int bitmap_size_in_bytes = sizeof(buffer);
myFile.read(buffer, bitmap_size_in_bytes);