C でカスタム入力ストリームを作成する方法
はじめに
C ストリームの入出力 (IO) 操作は、通常、iostream ライブラリを使用して実行されます。 。このライブラリはほとんどの IO タスクに強固な基盤を提供しますが、標準以外の形式のデータを処理するためにカスタム入力ストリームの実装が必要になるシナリオもあります。
カスタム入力ストリームの概要
カスタム入力ストリームは、std::streambuf クラスを拡張し、読み取り用の underflow()、書き込み用の overflow() および sync() などの仮想メソッドをオーバーライドすることによって定義されます。これらの関数をオーバーライドすることで、ストリームが基礎となるデータ ソースまたは宛先と対話する方法を制御できます。
例: 垂直 XOR 画像デコード
カスタム入力ストリームを実装する具体的な例を考えてみましょう。垂直 XOR エンコードを使用して圧縮された画像をデコードする場合。
<code class="cpp">class vxor_streambuf : public std::streambuf { public: // Constructor takes the original buffer and image width vxor_streambuf(std::streambuf *buffer, int width) : buffer(buffer), size(width / 2) { // Allocate memory for previous and current lines previous_line = new char[size]; memset(previous_line, 0, size); current_line = new char[size]; // Initialize streambuf member variables setg(0, 0, 0); setp(current_line, current_line + size); } // Destructor releases memory ~vxor_streambuf() { sync(); delete[] previous_line; delete[] current_line; } // Underflow() performs XOR decoding for reading std::streambuf::int_type underflow() { // Read line from original buffer streamsize read = buffer->sgetn(current_line, size); if (!read) return traits_type::eof(); // Perform vertical XOR decoding for (int i = 0; i sputn(current_line, write); if (written != write) return traits_type::eof(); } // Update streambuf member variables setp(current_line, current_line + size); if (!traits_type::eq_int_type(value, traits_type::eof())) sputc(value); return traits_type::not_eof(value); }; // Sync() flushes any pending data virtual int sync() { streambuf::int_type result = this->overflow(traits_type::eof()); buffer->pubsync(); return traits_type::eq_int_type(result, traits_type::eof()) ? -1 : 0; } private: streambuf *buffer; int size; char *previous_line; char *current_line; };</code>
使用法
<code class="cpp">ifstream infile("encoded_image.vxor"); vxor_istream in(infile, 288); // Create a new vxor_istream char data[144 * 128]; in.read(data, 144 * 128); // Read encoded data</code>
追加の考慮事項
- パフォーマンス:カスタム ストリームは追加の間接層を導入するため、パフォーマンスに影響を与える可能性があります。
- 堅牢性: データの整合性を維持するために、カスタム ストリームがエラーと例外を適切に処理するようにします。
- ドキュメント: カスタム ストリームの使用法を他の人が理解できるように、カスタム ストリームの明確なドキュメントを提供します。
これらのガイドラインに従い、streambuf 操作の複雑さを理解することで、カスタム ストリームを効果的に実装できます。標準の IO 操作が不十分なさまざまなシナリオ。
以上がC でカスタム入力ストリームを使用して圧縮画像をデコードする方法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。

C#は、開発効率とタイプの安全性を必要とするプロジェクトに適していますが、Cは高性能とハードウェア制御を必要とするプロジェクトに適しています。 1)C#は、エンタープライズアプリケーションやWindows開発に適したGarbage CollectionとLINQを提供します。 2)Cは、その高性能と根本的な制御で知られており、ゲームやシステムのプログラミングで広く使用されています。

Cコードの最適化は、次の戦略を通じて実現できます。1。最適化のためにメモリを手動で管理する。 2。コンパイラ最適化ルールに準拠したコードを書きます。 3.適切なアルゴリズムとデータ構造を選択します。 4.インライン関数を使用して、コールオーバーヘッドを削減します。 5.コンパイル時に最適化するために、テンプレートメタプログラムを適用します。 6.不要なコピーを避け、移動セマンティクスと参照パラメーターを使用します。 7. constを正しく使用して、コンパイラの最適化を支援します。 8。std :: vectorなどの適切なデータ構造を選択します。

Cの揮発性キーワードは、変数の値がコード制御の外側に変更され、したがって最適化できないことをコンパイラに通知するために使用されます。 1)センサー状態などのハードウェアまたは割り込みサービスプログラムによって変更される可能性のある変数の読み取りによく使用されます。 2)揮発性は、マルチスレッドの安全性を保証することはできず、Mutexロックまたは原子操作を使用する必要があります。 3)揮発性を使用すると、パフォーマンスがわずかに減少する可能性がありますが、プログラムの正確性を確保します。

Cのスレッドパフォーマンスの測定は、標準ライブラリのタイミングツール、パフォーマンス分析ツール、およびカスタムタイマーを使用できます。 1.ライブラリを使用して、実行時間を測定します。 2。パフォーマンス分析にはGPROFを使用します。手順には、コンピレーション中に-pgオプションを追加し、プログラムを実行してGmon.outファイルを生成し、パフォーマンスレポートの生成が含まれます。 3. ValgrindのCallGrindモジュールを使用して、より詳細な分析を実行します。手順には、プログラムを実行してCallGrind.outファイルを生成し、Kcachegrindを使用して結果を表示することが含まれます。 4.カスタムタイマーは、特定のコードセグメントの実行時間を柔軟に測定できます。これらの方法は、スレッドのパフォーマンスを完全に理解し、コードを最適化するのに役立ちます。

CでChronoライブラリを使用すると、時間と時間の間隔をより正確に制御できます。このライブラリの魅力を探りましょう。 CのChronoライブラリは、時間と時間の間隔に対処するための最新の方法を提供する標準ライブラリの一部です。 Time.HとCtimeに苦しんでいるプログラマーにとって、Chronoは間違いなく恩恵です。コードの読みやすさと保守性を向上させるだけでなく、より高い精度と柔軟性も提供します。基本から始めましょう。 Chronoライブラリには、主に次の重要なコンポーネントが含まれています。STD:: Chrono :: System_Clock:現在の時間を取得するために使用されるシステムクロックを表します。 STD :: Chron

Cは、リアルタイムオペレーティングシステム(RTOS)プログラミングでうまく機能し、効率的な実行効率と正確な時間管理を提供します。 1)Cハードウェアリソースの直接的な動作と効率的なメモリ管理を通じて、RTOのニーズを満たします。 2)オブジェクト指向の機能を使用して、Cは柔軟なタスクスケジューリングシステムを設計できます。 3)Cは効率的な割り込み処理をサポートしますが、リアルタイムを確保するには、動的メモリの割り当てと例外処理を避ける必要があります。 4)テンプレートプログラミングとインライン関数は、パフォーマンスの最適化に役立ちます。 5)実際のアプリケーションでは、Cを使用して効率的なロギングシステムを実装できます。

CのABI互換性とは、異なるコンパイラまたはバージョンによって生成されたバイナリコードが再コンパイルなしで互換性があるかどうかを指します。 1。関数呼び出し規則、2。名前の変更、3。仮想関数テーブルレイアウト、4。構造とクラスのレイアウトが主な側面です。

CのDMAとは、直接メモリアクセステクノロジーであるDirectMemoryAccessを指し、ハードウェアデバイスがCPU介入なしでメモリに直接データを送信できるようにします。 1)DMA操作は、ハードウェアデバイスとドライバーに大きく依存しており、実装方法はシステムごとに異なります。 2)メモリへの直接アクセスは、セキュリティリスクをもたらす可能性があり、コードの正確性とセキュリティを確保する必要があります。 3)DMAはパフォーマンスを改善できますが、不適切な使用はシステムのパフォーマンスの低下につながる可能性があります。実践と学習を通じて、DMAを使用するスキルを習得し、高速データ送信やリアルタイム信号処理などのシナリオでその効果を最大化できます。


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