使用C++读取大小为40G的txt文件，并将其中的数据排序输出到指定txt文件

读取和排序这么大的文件需要一定的内存空间和时间，可以使用外部排序算法来处理这个问题。以下是一个简单的外部排序实现的示例代码：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <queue>

using namespace std;

// 定义每个块的大小为 1GB
const int BLOCK_SIZE = 1024 * 1024 * 1024;
// 定义每个数的大小为 4B
const int NUM_SIZE = sizeof(int);
// 定义每个块可以存储的数的个数
const int BLOCK_NUM = BLOCK_SIZE / NUM_SIZE;

// 外部排序函数
void externalSort(const char* inputFile, const char* outputFile) {
    // 读取输入文件
    ifstream fin(inputFile, ios::binary);
    if (!fin) {
        cerr << "Failed to open input file!" << endl;
        return;
    }

    // 计算文件大小
    fin.seekg(0, ios::end);
    long long fileSize = fin.tellg();
    fin.seekg(0, ios::beg);

    // 计算块数
    int blockNum = fileSize / BLOCK_SIZE;
    if (fileSize % BLOCK_SIZE != 0) {
        blockNum++;
    }

    // 循环读取每个块并排序
    vector<int> nums(BLOCK_NUM);
    for (int i = 0; i < blockNum; i++) {
        // 读取块数据
        int numCount = BLOCK_NUM;
        if (i == blockNum - 1) {
            // 最后一个块可能不满
            numCount = (fileSize % BLOCK_SIZE) / NUM_SIZE;
        }
        fin.read((char*)nums.data(), numCount * NUM_SIZE);

        // 排序
        sort(nums.begin(), nums.begin() + numCount);

        // 将排序后的块数据输出到临时文件
        char tmpFileName[256];
        sprintf(tmpFileName, "%s.%d", inputFile, i);
        ofstream fout(tmpFileName, ios::binary);
        fout.write((char*)nums.data(), numCount * NUM_SIZE);
        fout.close();
    }

    fin.close();

    // 归并排序
    priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, greater<pair<int, int>>> pq;
    for (int i = 0; i < blockNum; i++) {
        char tmpFileName[256];
        sprintf(tmpFileName, "%s.%d", inputFile, i);
        ifstream fin(tmpFileName, ios::binary);
        if (!fin) {
            cerr << "Failed to open tmp file!" << endl;
            return;
        }

        int numCount = BLOCK_NUM;
        if (i == blockNum - 1) {
            // 最后一个块可能不满
            numCount = (fileSize % BLOCK_SIZE) / NUM_SIZE;
        }

        // 将每个块的第一个数加入到优先队列中
        int num;
        fin.read((char*)&num, NUM_SIZE);
        pq.push(make_pair(num, i));

        fin.close();
    }

    // 输出到指定文件中
    ofstream fout(outputFile, ios::binary);
    while (!pq.empty()) {
        pair<int, int> p = pq.top();
        pq.pop();

        char tmpFileName[256];
        sprintf(tmpFileName, "%s.%d", inputFile, p.second);
        ifstream fin(tmpFileName, ios::binary);
        if (!fin) {
            cerr << "Failed to open tmp file!" << endl;
            return;
        }

        int numCount = BLOCK_NUM;
        if (p.second == blockNum - 1) {
            // 最后一个块可能不满
            numCount = (fileSize % BLOCK_SIZE) / NUM_SIZE;
        }

        // 将当前块的第一个数输出到文件中
        int num;
        fin.read((char*)&num, NUM_SIZE);
        fout.write((char*)&num, NUM_SIZE);

        // 如果当前块还有数，则将下一个数加入到优先队列中
        if (fin) {
            fin.read((char*)&num, NUM_SIZE);
            pq.push(make_pair(num, p.second));
        }

        fin.close();
    }
    fout.close();

    // 删除临时文件
    for (int i = 0; i < blockNum; i++) {
        char tmpFileName[256];
        sprintf(tmpFileName, "%s.%d", inputFile, i);
        remove(tmpFileName);
    }
}

int main() {
    const char* inputFile = "input.txt";
    const char* outputFile = "output.txt";
    externalSort(inputFile, outputFile);
    cout << "Finish sorting!" << endl;
    return 0;
}

注意，这里为了简化代码，每个块的大小都是 1GB。如果实际情况下每个块大小不同，需要在代码中进行相应的修改。同时，还需要注意内存空间和时间的限制，如果硬件条件不足，可能需要采用更加复杂的算法来处理这个问题。