[英]How can an std::ostream be moved?
由于设计无法移动std::ostream
因此问题变为:如何移动std::ostream
以便它可以写入不同的目的地?
基本目标是让一个工厂函数获取URI并返回一些东西,让我们称之为omstream
(输出可移动流),它可以像std::ostream
一样使用:
omstream stream_factory(std::string const& uri);
void process(std::ostream& out);
int main(int ac, char* av[]) {
omstream destination{ stream_factory(ac == 2? av[1]: "example.txt") };
process(destination);
}
omstream
将负责正确移动对象:
class omstream
: public std::ostream {
// suitable members
public:
omstream(/* suitable constructor arguments */);
omstream(omstream&& other) // follow recipe of 27.9.1.11 [ofstream.cons] paragraph 4
: std:ios(std::move(other))
, std::ostream(std::move(other))
// move any members {
this->set_rdbuf(/* get the stream buffer */);
}
// other helpful or necessary members
};
问题是实现omstream
(或者甚至是相应的类模板basic_omstream
)需要什么?
你几乎做对了。 你的例子是两次构建ios
基础的移动。 您应该只移动直接基类。 假设有成员streambuf
,也移动它:
class omstream
: public std::ostream {
// suitable members
public:
omstream(/* suitable constructor arguments */);
omstream(omstream&& other) // follow recipe of 27.9.1.11 [ofstream.cons] paragraph 4
: std: ostream(std::move(other)),
// move any members {
this->set_rdbuf(/* install the stream buffer */);
}
// other helpful or necessary members
};
我在set_rdbuf
注释set_rdbuf
“get”更改为“install”。 通常,这会将指向成员streambuf
的指针安装到ios
基类中。
istream/ostream
的移动和交换成员的当前非正统设计被设置为使得派生类(例如ofstream
和omstream
)的移动和交换成员更直观。 食谱是:
移动基础和成员,并在移动构造函数中设置
rdbuf
。
嵌入式rdbuf
是整个层次结构的复杂因素。
霍华德答案中公布的代码是草稿(基于问题中的草案)。 霍华德的答案帮助解决了virtual
基类std::ios
一个令人困惑的问题:当移动派生流时,基类需要默认构造,因为流的std::ios
部分将由std::ostream
显式移动使用std::ios::move()
移动构造函数。 这个答案只是填补了缺失的部分。
下面的实现维护一个指向流缓冲区的指针,该缓冲区通常预期存在于堆上,并在std::unique_ptr<...>
的帮助下在销毁时释放。 由于可能需要返回std::omstream
长流的流缓冲区,例如std::cout
, std::unique_ptr<...>
设置为使用可能无效的删除器如果omstream
不拥有流缓冲区。
#include <ostream>
#include <memory>
#include <utility>
template <typename cT, typename Traits = std::char_traits<cT>>
class basic_omstream
: public std::basic_ostream<cT, Traits>
{
using deleter = void (*)(std::basic_streambuf<cT, Traits>*);
static void delete_sbuf(std::basic_streambuf<cT, Traits>* sbuf) {
delete sbuf;
}
static void ignore_sbuf(std::basic_streambuf<cT, Traits>*) {
}
std::unique_ptr<std::basic_streambuf<cT, Traits>, deleter> m_sbuf;
public:
basic_omstream()
: std::basic_ios<cT, Traits>()
, std::basic_ostream<cT, Traits>(nullptr)
, m_sbuf(nullptr, &ignore_sbuf) {
}
basic_omstream(std::basic_streambuf<cT, Traits>* sbuf,
bool owns_streambuf)
: std::basic_ios<cT, Traits>()
, std::basic_ostream<cT, Traits>(sbuf)
, m_sbuf(sbuf, owns_streambuf? &delete_sbuf: &ignore_sbuf) {
this->set_rdbuf(this->m_sbuf.get());
}
basic_omstream(basic_omstream&& other)
: std::basic_ios<cT, Traits>() // default construct ios!
, std::basic_ostream<cT, Traits>(std::move(other))
, m_sbuf(std::move(other.m_sbuf)) {
this->set_rdbuf(this->m_sbuf.get());
}
basic_omstream& operator=(basic_omstream&& other) {
this->std::basic_ostream<cT, Traits>::swap(other);
this->m_sbuf.swap(other.m_sbuf);
this->set_rdbuf(this->m_sbuf.get());
return *this;
}
};
typedef basic_omstream<char> omstream;
typedef basic_omstream<wchar_t> womstream;
使用std::ofstream
或std::ostringstream
来初始化omstream
不起作用,除非相应的流超过omstream
。 通常,将分配相应的流缓冲区。 例如,类omstream
可以像下面的代码一样使用,该代码基于给予合适的工厂函数的URI创建流:
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <fstream>
omstream make_stream(std::string const& uri) {
if (uri == "stream://stdout") {
return omstream(std::cout.rdbuf(), false);
}
else if (uri == "stream://stdlog") {
return omstream(std::clog.rdbuf(), false);
}
else if (uri == "stream://stderr") {
return omstream(std::cerr.rdbuf(), false);
}
else if (uri.substr(0, 8) == "file:///") {
std::unique_ptr<std::filebuf> fbuf(new std::filebuf);
fbuf->open(uri.substr(8), std::ios_base::out);
return omstream(fbuf.release(), true);
}
else if (uri.substr(0, 9) == "string://") {
return omstream(new std::stringbuf(uri.substr(9)), true);
}
throw std::runtime_error("unknown URI: '" + uri + "'");
}
int main(int ac, char* av[])
{
omstream out{ make_stream(ac == 2? av[1]: "stream://stdout") };
out << "hello, world\n";
}
如果有其他可用的流缓冲区可以从URI构造,则可以将这些缓冲区添加到make_stream()
函数中。
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