设置标准流使用的内部缓冲区 (pubsetbuf)

Posted 2023-02-25

【中文标题】设置标准流使用的内部缓冲区 (pubsetbuf)

【英文标题】：Setting the internal buffer used by a standard stream (pubsetbuf)

【发布时间】：2010-12-02 10:12:16

【问题描述】：

我正在编写一个需要将数据写入现有缓冲区的子程序，我想使用stringstream 类来方便数据的格式化。

最初，我使用以下代码将流的内容复制到缓冲区中，但想避免这种解决方案，因为它复制了太多数据。

#include <sstream>
#include <algorithm>

void FillBuffer(char* buffer, unsigned int size)

    std::stringstream message;
    message << "Hello" << std::endl;
    message << "World!" << std::endl;

    std::string messageText(message.str());
    std::copy(messageText.begin(), messageText.end(), buffer);

这是我发现streambuf::pubsetbuf()方法的时候，简单地将上面的代码改写如下。

#include <sstream>

void FillBuffer(char* buffer, unsigned int size)

    std::stringstream message;
    message.rdbuf()->pubsetbuf(buffer, size);

    message << "Hello" << std::endl;
    message << "World!" << std::endl;

不幸的是，这在 Visual Studio 2008 附带的 C++ 标准库实现下不起作用； buffer 保持不变。

我查看了pubsetbuf 的实现，结果发现它实际上“什么都不做”。

virtual _Myt *__CLR_OR_THIS_CALL setbuf(_Elem *, streamsize)
   // offer buffer to external agent (do nothing)
    return (this);

这似乎是给定 C++ 标准库实现的限制。配置流以将其内容写入给定缓冲区的推荐方法是什么？

【问题讨论】：

@Steve 我也在用VS2008，但是已经实现了！

@Arak -- 我的pubsetbuf() 实现转发到私有setbuf() 操作，如上实现。您能否确认您的实施有所不同？

这在 VS2010 中仍然适用

在 VS2017 中仍然如此

【参考方案1】：

在对这个问题进行更多研究并仔细检查我的代码后，我发现a post 建议使用手动编码的std::streambuf 类。这段代码背后的想法是创建一个streambuf，它初始化其内部以引用给定的缓冲区。代码如下。

#include <streambuf>

template <typename char_type>
struct ostreambuf : public std::basic_streambuf<char_type, std::char_traits<char_type> >

    ostreambuf(char_type* buffer, std::streamsize bufferLength)
    
        // set the "put" pointer the start of the buffer and record it's length.
        setp(buffer, buffer + bufferLength);
    
;

现在，如果您查看my original code，您会注意到我并不真正需要stringstream。我真正需要的只是一种使用iostream 库写入外部缓冲区的方法，而std::ostream 是解决此问题的更好类型。顺便说一句，我怀疑这就是 Boost.IOStreams 中的 array_sink 类型的实现方式。

这是使用我的ostreambuf 类型的修改代码。

#include <ostream>
#include "ostreambuf.h"  // file including ostreambuf struct from above.

void FillBuffer(char* buffer, unsigned int size)

    ostreambuf<char> ostreamBuffer(buffer, size);
    std::ostream messageStream(&ostreamBuffer);

    messageStream << "Hello" << std::endl;
    messageStream << "World!" << std::endl;

【讨论】：

这段代码是否没有 null 终止缓冲区的问题？考虑到这是一个 hello world 示例，我猜缓冲区应该是空终止的。

【参考方案2】：

看起来像是（正式弃用，但仍然是标准的）std::strstream 的工作。您还可以查看Boost.IOStreams 库，尤其是array_sink。

【讨论】：

std::strstream 不就是 std::stringstream 的同义词吗？为什么会有不同的实施方式？

不，因为它允许用户直接提供和管理缓冲区，所以效率更高（使用起来也很棘手）。例如，请参阅gotw.ca/publications/mill19.htm 中的选项 #4。

@Clifford: kera.name/articles/2008/09/…

【参考方案3】：

正如您发布的链接所说：“具体实现可能会有所不同”。

你不能简单地返回 std::string 对象，然后在需要 char 缓冲区的地方使用 std::string::c_str() 或 std::string::data() 吗？

或者使用 C 库中的 sprintf()，那么整个操作可以在传递的缓冲区中完成。由于这种方式可能会导致潜在的缓冲区溢出，并且您使用的是 Visual C++，因此您可以考虑sprintf_s

【讨论】：

不幸的是，我不能使用c_str()，因为缓冲区属于另一种类型。我希望用一些东西填充该缓冲区，以便其他类型可以对其进行操作。 sprintf_s() 会很好用，我使用它应该没有问题。