MemoryRiver.hpp

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// Created by JerryGuo on 2021/12/12.
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#ifndef UNTITLED1_MEMORYRIVER_HPP
#define UNTITLED1_MEMORYRIVER_HPP

#include <fstream>
#include <filesystem>

#ifdef MyDebug

#include <iostream>

#endif

using std::string;
using std::fstream;
using std::ifstream;
using std::ofstream;

template<class T, class InfoType, int InfoLength>
class MemoryRiver {
 private:

  fstream file;
  string file_name;
  int sizeofT = sizeof(T);
  int free_head = 0;
 public:
  MemoryRiver() = default;

  MemoryRiver(const string &file_name) : file_name(file_name) {
//        file.open(file_name);
//#ifdef MyDebug
//    std::filesystem::remove(file_name);
//    std::cout << file_name << " deleted" << std::endl;
//#endif
    if (!std::filesystem::exists(file_name)) {
//            file.clear();
      file.open(file_name, std::ios::out);
      file.seekp(0, std::ios::beg);
      InfoType info;

      file.write(reinterpret_cast<char *>(&info), InfoLength);
      file.seekp(InfoLength, std::ios::beg);
      file.write(reinterpret_cast<char *>(&free_head), sizeof(int));
      T t;
      file.write(reinterpret_cast<char *>(&t), sizeofT);
    } else {
      file.open(file_name);
      file.seekp(InfoLength, std::ios::beg);
      file.read(reinterpret_cast<char *>(&free_head), sizeof(int));
    }
    file.close();
  }

  //在文件合适位置写入类对象t，并返回写入的位置索引index
  //位置索引意味着当输入正确的位置索引index，在以下三个函数中都能顺利的找到目标对象进行操作
  //位置索引index可以取为对象写入的起始位置

  void WriteInfo(const InfoType &info_) {
    file.open(file_name);
    file.seekp(0, std::ios::beg);
    file.write(reinterpret_cast<const char *>(&info_), InfoLength);
    file.close();
  }

  void GetInfo(InfoType &receiver) {
    file.open(file_name);
    file.seekg(0, std::ios::beg);
    file.read(reinterpret_cast<char *>(&receiver), InfoLength);
    file.close();
  }

  int ReturnInfoLength() {
    return InfoLength;
  }

  int Write(T &t) {
    /* your code here */
    file.open(file_name);
    int pos, next = 0;
    if (free_head) {
      file.seekp(free_head), pos = file.tellp();
      file.read(reinterpret_cast<char *>(&next), sizeof(int));
      file.seekg(-4, std::ios::cur);
      free_head = next, next = 0;
    } else {
      file.seekp(0, std::ios::end), pos = file.tellp();
    }
    file.write(reinterpret_cast<char *>(&next), sizeof(int));
    file.write(reinterpret_cast<const char *>(&t), sizeofT);
    file.close();
    return pos - InfoLength;
  }

  //用t的值更新位置索引index对应的对象，保证调用的index都是由write函数产生
  void Update(T &t, const int index) {
    /* your code here */
    file.open(file_name);
    file.seekp(index + sizeof(int) + InfoLength);
    file.write(reinterpret_cast<const char *>(&t), sizeofT);
    file.close();
  }

  //读出位置索引index对应的T对象的值并赋值给t，保证调用的index都是由write函数产生
  void Read(T &t, const int index) {
    /* your code here */
    file.open(file_name);
    file.seekg(index + sizeof(int) + InfoLength);
    file.read(reinterpret_cast<char *>(&t), sizeofT);
    file.close();
  }

  //删除位置索引index对应的对象(不涉及空间回收时，可忽略此函数)，保证调用的index都是由write函数产生
  void Delete(int index) {
    /* your code here */
    file.open(file_name);
    file.seekp(index + sizeof(int) + InfoLength);
    file.write(reinterpret_cast<char *>(&free_head), sizeof(int));
    free_head = index + InfoLength;
    file.close();
  }
};

#endif //UNTITLED1_MEMORYRIVER_HPP