在C++中使用fstream时如何获得有意义的错误消息

Question

什么是从std :: fstreams中以可移植的方式获取有意义的文件访问错误消息的最佳方法？ badbits和failbits的原始程度有点令人烦恼。我之前针对win32和POSIX编写过自己的异常层次结构，那比STL的方式要灵活得多。

我从启用了异常的fstream的downcasted catch (std :: exception)的what方法中得到“basic :: ios_clear”作为错误消息。这对我来说并没有太大意义，虽然我知道问题所在，但我希望我的程序能够更具信息性，这样当我几个月后开始部署时会更轻松。

Boost中是否存在任何内容可以跨平台和跨STL实现从fstream的实现中提取有意义的消息?

- Hassan Syed

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+1 对于这个问题 - 我也遇到了这个问题。拥有一个不能提供有意义的错误信息的基本界面似乎是荒谬的。至少 APR（Apache Portable Runtime）已经提供了这个功能。能够向用户传达操作系统与文件名相关的问题，例如“无效权限”或“磁盘错误”等，非常重要。否则，程序会正确地停止运行，但用户却不知道该采取什么措施来纠正问题。 - PP.

Answer 1

无人阻止您同时检查errno/strerror（例如，在异常处理程序中）以获取更具体的失败原因。

更新-关于可移植性

顺便提一下，如果我没记错的话，Visual Studio的fstream实现调用_open/_read/_write/等CRT方法，这些方法设置errno。 Microsoft不保证CRT方法返回后GetLastError仍包含正确的值。对于cygwin、mingw等实现，它们设置errno，但不声明或保证GetLastError。

所以，我坚持认为您需要、可以且应该只检查errno。

现在，考虑到上述所有内容，如果您仍然想通过使用Boost::System而不是简单地调用strerror来使生活复杂化和过度工程化，那么我猜我的定义和您的定义优雅和简单并不相同。 :)

- vladr

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仅仅因为“没有人阻止我”并不意味着你的建议就是优雅的。此外，我已经说过：“我以前写过针对win32和POSIX的自己的异常层次结构”，最后我也提到了可移植性作为一个理想的特性。所以这个答案没有任何价值。还是谢谢你。 - Hassan Syed

@Hassan Syed：在Boost中，唯一接近这个的是Boost::System(http://www.boost.org/doc/libs/1_42_0/libs/system/doc/index.html)，但这对iostreams没有帮助。 - Billy ONeal

经过仔细检查，boost::system确实是我问题的确切解决方案。如果您创建答案，我可以接受它:D。我一直避免使用它，因为它没有教程式的文档:D。 - Hassan Syed

@Hassan，我不明白你认为这个解决方案有什么不优雅之处，errno 不具备可移植性（实际上它是你唯一的可移植选择），而且除了你以外，其他人应该如何理解你所说的“我编写了自己的异常层次结构”。你可以对其进行包装和抽象，但归根结底，你仍然需要阅读 errno。 - vladr

有人“必须”读取errno，但这个人不一定是我——“计算机科学中的所有问题都可以通过另一级间接性来解决”，我不想再次提供这种间接性。希望我们都能认同，在软件工程中重复利用是好的。 - Hassan Syed

Answer 2

你需要什么信息？badbit 表示 I/O 错误。eofbit 表示文件结束。failbit 表示解析错误。

为了排除一种解决方案，我认为你不能覆盖本地类型输入函数，因为 ADL。你可以实现 operator>>(istream, input_safe_int)，其中 input_safe_int 是从 int& 构造的。在内部放置一个 try 块等。

- Potatoswatter

Answer 3

我有幸捕获到了std::ios_base::failure，然后使用errno重新抛出了std::system_error:

terminate called after throwing an instance of 'std::system_error'
  what():  broken/path: No such file or directory

#include <fstream>

int main() {
  const std::string filename{ "broken/path" };
  try {
    std::ifstream file{ filename };
    file.exceptions(std::ios::failbit); // std::ios_base_failure is thrown here
  } catch (std::ios_base::failure&) {
    throw std::system_error{ errno, std::generic_category(), filename };
  }
}

这适用于UNIX和Windows，因为“所有errno值都是…与UNIX兼容的”（source）。

- linux_pangolin