将二进制数据读入到C++的std::string中

Question

我正在尝试从二进制文件中读取数据并存储到std::string中。以下是我最初尝试的代码。

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

using namespace std;

int main(int argc, char const *argv[])
{
    fstream file("output.bin" , ios::out | ios::binary | ios::in);
    string my_str(5, '\0');
    file.read(my_str.c_str(), 5);
    cout << "String = " << my_str<< endl ;
}

编译器报错：

error: invalid conversion from ‘const char*’ to ‘std::basic_istream<char>::char_type* {aka char*}’ [-fpermissive]
  file.read(my_str.c_str(), 5);

据我所知，c_str()返回一个不能用于读取方法的常量指针，因此我稍微改变了我的方法（如下所示）。有更好的方法吗？

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

using namespace std;

int main(int argc, char const *argv[])
{
    fstream file("output.bin" , ios::out | ios::binary | ios::in);
    string my_str(5, '\0');
    char buffer[6];
    file.read(buffer, 5);
    buffer[5] = '\0';
    my_str = string(buffer);

    cout << "String = " << my_str<< endl ;
}

提示：如果我表达不清楚，请原谅，这是我第一次在这里 :)

- baris_esmer

---

我会使用 std::vector<char> 或 std::vector<uint8_t> 代替 std::string。 - Slava

我从来不明白为什么人们会使用 std::string 来处理二进制数据。请记住，这个容器的 value_type 是 char，这可能会导致与符号扩展相关的问题（例如，想想 my_str[3] == 0x95 的结果会是什么）。你可能想要使用 std::vector<std::uint8_t>。 - Daniel Kamil Kozar

Answer 1

在C++11中，获得字符串数据的非const指针的方法如下：

file.read(&my_str[0], 5);

C++17还将引入非const data()：

file.read(my_str.data(), 5);

- Barry

---

这些奇怪的特点使得C++变得非常出色。35年晚了，才添加了一个方便的非const方法来获取内部字符串缓冲区。 - Hatted Rooster

为了确保，在调用read方法之前，my_str的大小应该大于或等于5，对吗？@Barry - baris_esmer

@baris_esmer 当然可以。所有常见的警示都适用。 - Barry

Answer 2

另一种方法是使用标准算法：

#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
#include <algorithm>
#include <iterator>

using namespace std;

int main(int argc, char const *argv[])
{
    fstream file("output.bin" , ios::out | ios::binary | ios::in);

    auto my_str = string();

    copy_n(istream_iterator<char>(file), 
           5, 
           std::back_inserter(my_str));

    cout << "String = " << my_str<< endl ;
}

- Richard Hodges

Answer 3

std::string 是专门为字符串和 c 风格的字符串设计的，因此在这种情况下，这一事实会对你产生不利影响。例如，你的代码：

char buffer[6];
file.read(buffer, 5);
buffer[5] = '\0';
my_str = string(buffer);

它有什么问题？你正在读取二进制数据，谁能保证那里不会有'\0'字节呢？你可以通过以下方式解决：

my_str = string(buffer,5);

但这表明一个重要的观点 - 用std::string作为缓冲区不是一个好选择。因此，最好使用std::vector<char>，甚至更好的是std::vector<uint8_t>，它具有方法data()，但不会从c-string隐式转换，输出到std::ostream等。

- Slava