使用c++读取大小为40G的txt文件，并将其中的数据进行升序排序，并输出到指定txt文件之中

读取大小为40G的txt文件需要使用一些高效的技巧，否则会耗费大量的时间和系统资源。下面是一个可能的实现方法：

1. 使用fstream库打开文件，并设置文件指针位置为文件末尾，再使用tellg()函数获取文件长度，然后将文件指针重置到文件开头。

#include <fstream>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

int main()
{
    ifstream inFile("input.txt", ios::binary | ios::ate);
    if (!inFile)
    {
        cerr << "Failed to open input file!" << endl;
        return 1;
    }

    auto fileSize = inFile.tellg();
    inFile.seekg(0, ios::beg);
    cout << "File size: " << fileSize << endl;

    // ...
}

2. 使用内存映射技术（mmap函数）将文件映射到进程的虚拟地址空间中。这样可以避免频繁的磁盘IO操作，并且可以利用操作系统的页缓存机制提高读取性能。

#include <sys/mman.h>
#include <unistd.h>

// ...

    void* fileData = mmap(nullptr, fileSize, PROT_READ, MAP_PRIVATE, inFile.fd(), 0);
    if (fileData == MAP_FAILED)
    {
        cerr << "Failed to map input file into memory!" << endl;
        inFile.close();
        return 1;
    }

    // ...

3. 将映射区域的数据视为一个整体进行排序。由于数据量非常大，不能将所有数据读入内存，因此可以使用外部排序（external sorting）算法进行排序。这里可以使用STL的sort函数，它内部会自动选择合适的排序算法（比如归并排序）。

// ...

    auto data = static_cast<int*>(fileData);
    auto numElements = fileSize / sizeof(int);
    sort(data, data + numElements);

    // ...

4. 将排序后的数据写入输出文件。同样使用fstream库可以方便地写入数据。

// ...

    ofstream outFile("output.txt");
    if (!outFile)
    {
        cerr << "Failed to open output file!" << endl;
        inFile.close();
        munmap(fileData, fileSize);
        return 1;
    }

    for (auto i = 0; i < numElements; ++i)
    {
        outFile << data[i] << endl;
    }

    // ...

    inFile.close();
    munmap(fileData, fileSize);
    outFile.close();
    return 0;
}

完整代码如下（仅供参考）：

#include <fstream>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <sys/mman.h>
#include <unistd.h>
using namespace std;

int main()
{
    ifstream inFile("input.txt", ios::binary | ios::ate);
    if (!inFile)
    {
        cerr << "Failed to open input file!" << endl;
        return 1;
    }

    auto fileSize = inFile.tellg();
    inFile.seekg(0, ios::beg);
    cout << "File size: " << fileSize << endl;

    void* fileData = mmap(nullptr, fileSize, PROT_READ, MAP_PRIVATE, inFile.fd(), 0);
    if (fileData == MAP_FAILED)
    {
        cerr << "Failed to map input file into memory!" << endl;
        inFile.close();
        return 1;
    }

    auto data = static_cast<int*>(fileData);
    auto numElements = fileSize / sizeof(int);
    sort(data, data + numElements);

    ofstream outFile("output.txt");
    if (!outFile)
    {
        cerr << "Failed to open output file!" << endl;
        inFile.close();
        munmap(fileData, fileSize);
        return 1;
    }

    for (auto i = 0; i < numElements; ++i)
    {
        outFile << data[i] << endl;
    }

    inFile.close();
    munmap(fileData, fileSize);
    outFile.close();
    return 0;
}