nmWTAI-Platform/Include/nmNum/nmData/nmDataBinaryTools.h

#ifndef NMDATABINARYTOOLS_H
#define NMDATABINARYTOOLS_H

#include <QString>
#include <QDataStream>
#include <QFile>
#include <QDebug>
#include <QtGlobal>

#include <vector>
#include <cstddef>

#include "nmData_global.h"

class NM_DATA_EXPORT nmDataBinaryTools : public QObject
{
public:
	nmDataBinaryTools();
	~nmDataBinaryTools();

	// ===== 文件操作 =====
	static bool openFileForWrite(const QString& filename, QDataStream*& stream, QFile*& file);
	static bool openFileForRead(const QString& filename, QDataStream*& stream, QFile*& file);
	static void closeFile(QDataStream*& stream, QFile*& file);

	// ===== 基础数据类型写入 =====
	static bool writeInt(QDataStream& stream, int value);
	static bool writeDouble(QDataStream& stream, double value);
	static bool writeString(QDataStream& stream, const QString& value);

	// ===== 向量写入 =====
	static bool writeVector1D(QDataStream& stream, const std::vector<double>& vec);
	static bool writeVector2D(QDataStream& stream, const std::vector<std::vector<double>>& vec);
	static bool writeVector3D(QDataStream& stream, const std::vector<std::vector<std::vector<double>>>& vec);

	static bool writeVector1DInt(QDataStream& stream, const std::vector<int>& vec);
	static bool writeVector2DInt(QDataStream& stream, const std::vector<std::vector<int>>& vec);

	static bool writeVector2DChunked(QDataStream& stream,
		const std::vector<std::vector<double>>& vec,
		int chunkSize = 10000);

	// ===== 基础数据类型读取 =====
	static bool readInt(QDataStream& stream, int& value);
	static bool readDouble(QDataStream& stream, double& value);
	static bool readString(QDataStream& stream, QString& value);

	// ===== 向量读取 =====
	static bool readVector1D(QDataStream& stream, std::vector<double>& vec);
	static bool readVector2D(QDataStream& stream, std::vector<std::vector<double>>& vec);
	static bool readVector3D(QDataStream& stream, std::vector<std::vector<std::vector<double>>>& vec);

	static bool readVector1DInt(QDataStream& stream, std::vector<int>& vec);
	static bool readVector2DInt(QDataStream& stream, std::vector<std::vector<int>>& vec);

	static bool readVector2DChunked(QDataStream& stream,
		std::vector<std::vector<double>>& vec,
		int chunkSize = 10000);

	// ===== 安全检查和工具方法 =====
	static bool writeSafeVectorSize(QDataStream& stream, size_t size);
	static bool readSafeVectorSize(QDataStream& stream, size_t& size);
	static bool checkStreamStatus(QDataStream& stream);

	// ===== 错误处理 =====
	static QString getLastError();
	static void setLastError(const QString& error);

	// 场景结构体定义
	struct NM_DATA_EXPORT NM_PEBI_SCENE {
		int version;

		// ===== 网格输入数据 =====
		int D;
		double GridControl;
		std::vector<std::vector<double>> Boundary;
		std::vector<std::vector<double>> VerticalWell;
		std::vector<std::vector<double>> HorizontalWell;
		std::vector<std::vector<double>> FractureVerticalWell;
		std::vector<std::vector<std::vector<double>>> MultistageFracturedHorizontalWell;
		std::vector<std::vector<double>> InclinedWell;
		std::vector<std::vector<double>> Fault;

		// 井顺序信息
		std::vector<int> wellType;
		std::vector<QString> wellName;

		// ===== 求解器参数（新增）=====
		int solverType;  // 1:油单相常数PVT, 2:油单相变化PVT, 5:气单相变化PVT...

		// Rate流量数据
		struct {
			std::vector<std::vector<double>> t;   // 时间
			std::vector<std::vector<double>> qo;  // 油流量
			std::vector<std::vector<double>> qg;  // 气流量
			std::vector<std::vector<double>> qw;  // 水流量
		} Rate;

		// CS井筒参数
		struct {
			std::vector<double> C;  // 井筒储集系数
			std::vector<double> S;  // 表皮系数
		} CS;

		// 流动段索引
		std::vector<int> wellFlowSectionIndex;

		// PVT流体性质数据
		struct {
			std::vector<double> p;      // 压力
			double pb;                  // 饱和压力
			std::vector<double> Rso;    // 溶解气油比
			std::vector<double> Bo;     // 油体积系数
			std::vector<double> Co;     // 油压缩系数
			std::vector<double> miuo;   // 油粘度
			std::vector<double> rouo;   // 油密度
			std::vector<double> Rv;     // 凝析油气比
			std::vector<double> Bg;     // 气体积系数
			std::vector<double> Cg;     // 气压缩系数
			std::vector<double> miug;   // 气粘度
			std::vector<double> roug;   // 气密度
			std::vector<double> Z;      // 气偏差因子
			std::vector<double> Rsw;    // 溶解气水比
			std::vector<double> Bw;     // 水体积系数
			std::vector<double> Cw;     // 水压缩系数
			std::vector<double> miuw;   // 水粘度
			std::vector<double> rouw;   // 水密度
			std::vector<double> V;      // 吸附气量
			std::vector<double> k_kinitial;      // 渗透率比
			std::vector<double> Cf_Cfinitial;    // 岩石压缩系数比
			std::vector<double> So;     // 油饱和度
			std::vector<double> Kro;    // 油相对渗透率
			std::vector<double> Sg;     // 气饱和度
			std::vector<double> Krg;    // 气相对渗透率
			std::vector<double> Sw;     // 水饱和度
			std::vector<double> Krw;    // 水相对渗透率
		} PVT;

		// Base储层参数
		struct {
			double Pi;      // 初始压力
			double Cti;     // 综合压缩系数
			double Cf;      // 岩石压缩系数
			double Soi;     // 初始含油饱和度
			double Sgi;     // 初始含气饱和度
			double Swi;     // 初始含水饱和度
			double d;       // 时间增长指数
			double dt_Min;  // 最小时间间隔
			double dt_Max;  // 最大时间间隔
			// 注意：k, phi, h是每个网格单元一个值，数量太大不保存基准值
			// Python采样时根据 Base.k_ref 给所有单元赋相同值
			double k_ref;   // 渗透率参考值（用于采样）
			double phi_ref; // 孔隙度参考值（用于采样）
			double h_ref;   // 厚度参考值（用于采样）
		} Base;

		NM_PEBI_SCENE() {
			version = 1;
			D = 2;
			GridControl = 150.0;
			solverType = 1;

			// 初始化PVT默认值（避免未初始化）
			PVT.pb = 40.0;

			// 初始化Base默认值
			Base.Pi = 40.0;
			Base.Cti = 0.001;
			Base.Cf = 0.0001;
			Base.Soi = 0.8;
			Base.Sgi = 0.0;
			Base.Swi = 0.2;
			Base.d = 1.05;
			Base.dt_Min = 0.0025;
			Base.dt_Max = 12.5;
			Base.k_ref = 1.0;
			Base.phi_ref = 0.2;
			Base.h_ref = 10.0;
		}
	};

	static bool savePebiSceneBin(const QString& filename, const NM_PEBI_SCENE& scene);
	static bool loadPebiSceneBin(const QString& filename, NM_PEBI_SCENE& scene);

private:
	static QString s_lastError;

	static const size_t MAX_SAFE_SIZE = 100000000; // 1e8
	static const int DEFAULT_CHUNK_SIZE = 50000;
};

#endif // NMDATABINARYTOOLS_H