C/C++

C 与 C++ 是功能强大且高性能的编程语言,常用于系统和应用开发。虽然它们在网络数据相关任务中不如 Python 或 C# 等高级语言常见,但依旧因其速度和效率而在此领域有所应用。以下是 C 和 C++ 在网络数据环境中的典型使用方式:

C 与 C++ 在 Web 数据中的主要用途

  1. 网络爬取 (Web Scraping):
    • Libcurl: C 与 C++ 可使用 libcurl(功能多样的库)来发起 HTTP 请求,从而获取网页和数据。
    • HTML 解析: 例如 C 语言中的 Gumbo 库或 C++ 的 TinyXML2,可用于解析 HTML 与 XML 文档,实现网页数据抽取。
  2. API 集成:
    • REST API: 使用 libcurl,C 与 C++ 能与 RESTful API 交互,包括发送并接收数据,这通常涉及 GET、POST、PUT 和 DELETE 等请求方式。
    • 序列化: 通过如 json-c(适用于 C)或 nlohmann/json(适用于 C++)等库来解析与序列化 API 响应中的 JSON 数据。
  3. 数据处理:
    • 算法与数据结构: C 与 C++ 在实现算法与数据结构方面效率极高,对处理大型 数据集十分关键。
    • 并行处理: 通过多线程与并行处理机制,C 与 C++ 能高效执行大规模数据处理任务。
  4. 数据存储:
    • 数据库: C 与 C++ 可借助相应库(如 SQLite3、MySQL Connector/C++)与 SQLite、MySQL、PostgreSQL 等数据库进行交互。
    • 文件操作: 这两种语言皆提供强大的文件 I/O 支持,可读取与写入多种文件格式(例如 CSVJSON)。
  5. 对性能要求极高的应用:
    • 高频交易 (HFT): 在需要极低延迟的金融应用中,C 与 C++ 常用于处理实时市场数据。
    • 数据压缩: 如 zlib 或 LZ4 等压缩库也常被用在 C 与 C++ 应用中,以高效存储与传输大规模数据。

示例:使用 libcurl 与 Gumbo(C)实现基础网页爬取

以下示例展示了如何运用 libcurl 来获取网页以及 Gumbo 来解析 HTML:

      #include 
#include 
#include 
#include 

static size_t WriteCallback(void* contents, size_t size, size_t nmemb, void* userp) {
    ((char*)userp)[size * nmemb] = 0;
    return size * nmemb;
}

void search_for_links(GumboNode* node) {
    if (node->type != GUMBO_NODE_ELEMENT) {
        return;
    }
    if (node->v.element.tag == GUMBO_TAG_A) {
        GumboAttribute* href = gumbo_get_attribute(&node->v.element.attributes, "href");
        if (href) {
            printf("Link: %sn", href->value);
        }
    }
    GumboVector* children = &node->v.element.children;
    for (unsigned int i = 0; i < children->length; ++i) {
        search_for_links((GumboNode*)children->data[i]);
    }
}

int main(void) {
    CURL* curl;
    CURLcode res;
    char buffer[1024 * 1024];

    curl = curl_easy_init();
    if (curl) {
        curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_URL, "http://example.com");
        curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEFUNCTION, WriteCallback);
        curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEDATA, buffer);
        res = curl_easy_perform(curl);
        curl_easy_cleanup(curl);

        GumboOutput* output = gumbo_parse(buffer);
        search_for_links(output->root);
        gumbo_destroy_output(&kGumboDefaultOptions, output);
    }
    return 0;
}
    

示例:使用 libcurl(C++)发起 HTTP GET 请求

以下示例展示了如何在 C++ 中通过 libcurl 获取网页 API 返回的数据:

      #include 
#include 
#include 

static size_t WriteCallback(void* contents, size_t size, size_t nmemb, void* userp) {
    ((std::string*)userp)->append((char*)contents, size * nmemb);
    return size * nmemb;
}

int main() {
    CURL* curl;
    CURLcode res;
    std::string readBuffer;

    curl_global_init(CURL_GLOBAL_DEFAULT);
    curl = curl_easy_init();
    if (curl) {
        curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_URL, "https://api.example.com/data");
        curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEFUNCTION, WriteCallback);
        curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEDATA, &readBuffer);
        res = curl_easy_perform(curl);
        curl_easy_cleanup(curl);
    }
    curl_global_cleanup();

    std::cout << readBuffer << std::endl;
    return 0;
}
    

小结

C 与 C++ 功能强大,适用于需要高性能与高效率的网络数据场景。虽然它们在实现相较之下可能更耗时,但在 网页爬取、API 集成、数据处理与存储等方面同样拥有不容小觑的能力,足以胜任复杂的数据任务。

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