Adamos

Правильный ответ на вопрос - нет.
Ибо для этого кода любая оптимизация будет преждевременной.

Любой произвольной - никак. В C++ нет рефлексии.
Только трюки, которые в общем случае могут быть сведены к if(input == "func") func();

— Это просто, как блин, — сказал он. — Это тривиально. Это плоско и банально. Это даже неинтересно рассказывать

QtCreator при сборке Release-версии, оказывается, почему-то забывает сообщить своему qmake, что собирается именно Release-версия.
Прописанное в проекте QMAKE_CXXFLAGS_RELEASE += -Ofast - просто игнорируется.
Достаточно заменить его на QMAKE_CXXFLAGS += -Ofast или добавить в вызов qmake CONFIG += release - и собранная программа в Лине на реальном железе, разумеется, сразу кроет виртуальные Винды, как то положено природой.
Достаточно было внимательно заглянуть в вывод сборки, который, внезапно, от переключения между Debug и Release практически не менялся.

А дырочка
И щелочка
И странное отверстьице
Здесь вовсе ни при чем!

У С++ есть стандартная библиотека - std - и нестандартная библиотека - boost.
Прежде, чем писать велосипеды или шариться по репам в поисках библиотек, имеет смысл посмотреть в них.
Знать наизусть весь Буст бессмысленно, но представлять, что в нем вообще может быть, и пробовать то, что может подойти к вашим задачам, для общего развития полезно.

Вопрос, имхо, не имеет смысла в том виде, в котором задан.
Нужно сформулировать более общую проблему: дать подробности о вводимых данных и способе ввода, а также решаемых целях.
Только тогда можно рассчитывать на вменяемое решение.
Например, если это гуй и постоянно вводятся числа такого порядка, то можно просто добавить переключение единиц "нано-", "пико-" и т.п.
А вот такой парсинг с чисто математическими приведениями скорее приведет к дикой потере точности, которую потом замучишься вылавливать...

Там, где:
1. Требуется высокая производительность, что исключает тяп-ляп на Электронах и иже с ними.
2. Проект слишком сложен и/или решает слишком много типовых проблем, чтобы писать его на С.
3. Проект не завязан на винды и нет особенного смысла Шарпать.
4. Проект не настолько энтерпрайзен, чтобы заводить аж целую Джаву.
Самые характерные проекты в этих границах - десктопные приложения, движки для игр, а также серверные движки, эффективно выполняющие узкие задачи. Надо понимать, что Кресты используются именно для профессионального решения конкретных задач там, где это необходимо. Всякие там интерфейсы и API к ним ради гибкости делаются на более высокоуровневых языках.
Это исключает основную массу дурной работы, так что крестовики-джуны рынком практически не востребованы.

символ, который некорректно отображается в c++

Это не символ некорректно отображается. Это в виндовской консоли традиционный бардак с кодировками.

Например, потому, что в пространстве std хренова туча объявленных в библиотеке функций, про которые вы, возможно, даже не подозреваете. И можете назвать свою собственную функцию так же. Даже не подозревая, что при каждом ее вызове компилятор теперь сомневается, которую использовать - вашу или библиотечную. И решение в пользу библиотечной (например, потому, что вы ошиблись в аргументах) окажется для вас сюрпризом.

Только один: найти решение, не требующее записать произвольный текст в начало огромного бинарного файла, сдвигая все прочие данные.
Например, может оказаться, что в этом месте можно заранее всобачить строчку на 100500 пробелов (сколько вам там нужно вставить максимум) и вы просто поверх них запишете нужное. Перезапишется один блок, остальные гонять по диску не потребуется.

Если вы работаете со строками в С++ - то вы либо пишете низкоуровневые утилиты - а значит, должны без проблем суметь найти и использовать библиотеку работы с UTF-8, либо пишете десктопное приложение на фреймворке, в котором стопудово уже есть реализация строки, работающая с юникодом, и ничего другого вам не нужно.