C++ fstream << 和 >> 运算符与二进制数据的使用

Question

我一直读到并听说，处理二进制文件时应该使用read()和write()，而不是<<和>>运算符，因为它们适用于格式化数据。我也读到过可以使用它们，但这是一个高级主题，我找不到任何人讨论这个问题。

最近我看到一些代码做了以下操作：

std :: ifstream file1（“x”，ios_base :: in | ios_base :: binary）; std :: ofstream file2（“y”，ios_base :: app | ios_base :: binary）;

file1 << file2.rdbuf（）;

当我指出在二进制文件中使用<<运算符时，有人告诉我rdbuf（）调用返回streambuf *，<<重载streambuf*，并进行无格式的直接复制，因此是安全的。

这是真的，也是安全的吗？效率如何？有什么要注意的地方？详细信息将不胜感激。

谢谢！

- RC.

Answer 1

是的（请参见27.6.2.5.3/6，其中描述了流缓冲区的<<重载）。

- AProgrammer

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那是标准里的一页吗？ :) 如果有链接就更好了！ - Skurmedel

这是对标准中某一段的引用。该标准本身并不公开。有些草案是可以获取的，但我手头没有链接。 - AProgrammer

好的，谢谢你澄清。他们应该将标准公开化。 - Skurmedel

他们靠出售它来赚钱，所以不太可能。但我同意这会很好。98版本的最新草案可以在ftp://ftp.research.att.com/pub/c++std/WP/CD2/获取。 - KTC

“他们”是谁？ISO和国家机构不是盈利组织。他们从销售标准所得的资金用于支付运营成本，事实上，流行的标准支持不太流行的标准。委员会成员及其雇主已经通过提供时间、支付会议旅费和住宿费、赞助会议以便提供房间等方式来支持这一过程，并且通常会支付会员费。这种安排并不是真正为PL设计的，但PL对于这些组织来说是一个相当特殊的领域，为他们做出例外是没有意义的。 - AProgrammer

Answer 2

这是一种完全安全且合理的复制流的方式。

请注意，它还允许这样的内容：

std::ifstream file_in1("x1", ios_base::in | ios_base::binary);
std::ifstream file_in2("x2", ios_base::in | ios_base::binary);
std::ofstream file_out("y", ios_base::app | ios_base::binary);

file_out << file_in1.rdbuf() << "\nand\n" << file_in2.rdbuf();

- MSalters

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你有关于这个安全的详细信息吗？我知道你可以这样做，而且它似乎有效，但我的好奇心在于，参考文献中经常提到 << 和 >> 不适用于二进制数据。例如，这对于以二进制方式打开的文本文件和图像是否同样适用？ - RC.

"<<和>>"是重载运算符，也就是说有很多实现方式。一般来说，它们用于文本，并会格式化第二个操作数。然而，streambuf的重载与所有其他重载基本不同。 - MSalters

Answer 3

在C++标准的§ 27.7.3.6.3中提到：
basic_ostream<charT,traits>& operator<< (basic_streambuf<charT,traits>* sb);
Effects: Behaves as an unformatted output function (as described in 27.7.3.7, paragraph 1).
§ 27.7.3.7描述了“未格式化输入”，基本上是二进制复制。这意味着“未格式化”的ostream函数对于二进制数据是安全的。我能找到的其他“未格式化”函数包括put，write和（官方）flush。

- Mooing Duck