std :: iostream是如何緩沖的？

Question

一般用例

我正在嘗試實現一個基本的shell。

描述

我需要讀取用戶輸入，直到按下某些分隔符，才能執行相應的操作。 這些分隔符可以是單個“a”，單個“b”或單個“c”。

輸入示例如下所示（其中>是shell提示符）：

> 111-222-333-444a
Ok, '111-222-333-444' entered

為什么我需要內聯分隔符而不是“新行”分隔符？

因為我想聽一下鍵盤事件如'向上箭頭'來刪除當前命令並打印最后一個命令（實現歷史記錄功能）。

因為我想聽'tabulation'這樣的鍵盤事件來自動完成當前命令（實現自動完成功能）。

到目前為止我有什么

到目前為止，我的代碼如下所示：

bool done = false;
char c;
while (!done && std::cin.get(c))
{   
    switch (c)
    {
    case 'a':
        // Do something corresponding to 'a'
        done = true;
        break;

    case 'b':
        // Do something corresponding to 'b'
        done = true;
        break;

    case 'c':
        // Do something corresponding to 'c'
        done = true;
        break;

    default:
        // buffer input until a delimiter is pressed
        break;
    }
}

但是，循環似乎只有在按下“新行”鍵后才會執行。 此行為會終止用戶輸入的交互式本質。

問題是什么？

我知道std :: ostream是緩沖的，所以在發生某些事件之前內容不會寫入磁盤，但是std :: istream呢。 它是緩沖的嗎？ 如果是，那么它是如何繞過這種行為的？

此外，我已將此問題標記為“家庭作業”，因為如果不是學校的練習，這是我自己嘗試做的練習，我不想只挑選一個實現所有這些東西的庫。

Answer 1

如果您使用的是POSIX操作系統，則可以使用termios.h聲明的函數和結構將終端設置為無緩沖。 基本上你需要禁用規范輸入，並為非規范模式設置終端。 這些鏈接可以幫助您理解兩種終端模式之間的區別：

1. 非規范輸入 （來自libc手冊）

   在非規范輸入模式下，將忽略ERASE和KILL等特殊編輯字符。 用戶編輯輸入的系統工具在非規范模式下被禁用，因此所有輸入字符（除非它們特別用於信號或流控制目的）都將完全按照鍵入的方式傳遞給應用程序。 應用程序可以根據需要為用戶提供編輯輸入的方法。

2. 規范與非規范終端輸入

   對於規范輸入 - 想想shell; 實際上，想想老式的Bourne shell，因為Bash和親戚都有命令行編輯。 你鍵入一行輸入; 如果你犯了一個錯誤，你使用擦除字符（默認是退格，通常;有時是DEL）來擦除前一個字符...對於非規范輸入 - 想想vi或vim或...你按一個字符，然后它可立即使用該程序。 在你回歸之前，你不會被耽擱。

3. 終端接口說明

   本章介紹了為控制異步通信端口而提供的通用終端接口。 它是依賴於實現的，無論是支持網絡連接還是同步端口，還是兩者都支持

實質上，您遇到的問題不在於C ++ iostream接口本身，而在於如何設置C ++ iostream接口正在讀取的控制終端。 因此，利用無緩沖的I / O將是一個依賴於平台的操作，並且將根據您使用的是Windows還是實際的POSIX兼容平台（這包括適用於Windows的POSIX環境，如Cygwin）而有所不同。

如果你發現搞亂終端設置太麻煩了，你也可以查看一個跨平台的curses編程庫，比如PDCurses ，它將抽象出底層終端類型的大部分復雜性。

Answer 2

關於是否以及如何緩沖std::istream的直接問題的答案是：是的， std::istream是使用從std::streambuf派生的類的緩沖區，它定義了具體源的實際緩沖和讀取方法（或者，當使用std::ostream作為目的地時）。 這是否真的有任何緩沖取決於這個具體的類，它的操作通常無法避免。

那就是說，這不是你的問題！ 問題是，如果直到新行鍵被擊中，程序通常不會將輸入發送到標准輸入。 這樣一些行編輯可以由終端實現完成，而不必由每個程序完成。 不幸的是，沒有可移植的方法來改變這種情況。 在POSIX上，您可以使用tcgetattr()和tcsetattr()將標准輸入流（使用文件描述符0 ）轉換為非規范模式。 我不知道如何在非POSIX系統上實現這一點。