理解std::istream::read的设计

Question

std::istream 的原型是 istream& read (char* s, streamsize n)，实际读取的字节数可以通过调用 istream::gcount() 来获取，同时可以从 ios::good 中了解 istream 的有效性。

我正在与同事讨论另一个流类的实现，我想写的时候可能会遵循这个设计；但他说，不必每次都调用 gcount，可以将 read 的原型设置为 istream& read (char* s, streamsize n, size_t &bytes_read)，这样就可以在一次调用中完成，前者比较笨拙。我无法为 std 的设计选择进行辩护。什么是 istream::read 的真正原理？

- legends2k

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你是指 size_t& bytes_written 吗？而且，它可能应该是 streamsize& bytes_written（或者也许是 chars_read）。 - James McNellis

@James：是的，谢谢！在这里，字节和字符是同义词，因为 sizeof 是相同的 :) - legends2k

Answer 1

我猜这是因为C++通常不会强制要求每个人都需要的接口。如果您需要read接受某些人不关心的参数，则会导致额外的编程工作（声明一个额外的int作为参数传递）。无论客户端是否关心，它也总是保存读取的字节（有些客户端可能只关心读取失败，如eof/fail位所示）。

使用单独的方法可以将可能或可能不需要的不同信息的接口解耦。

- Mark B

Answer 2

尝试使用readsome命令代替。

streamsize readsome ( char* buf, streamsize num );

buf是您的缓冲区，num是您希望读取的字节数，最多不超过缓冲区中可用的字节数。

返回值是实际读取的字节数。

要读取文件直到结束，可以使用循环：

char buf[BUF_SIZE]
streamsize bytesRead;
do
{
   bytesRead = instr.readsome( buf, BUF_SIZE );
   // do stuff with the bytes you read, if any
} while ( bytesRead == BUF_SIZE );

- CashCow

Answer 3

std::istream 的原型为 istream& read (char* s, streamsize n) 实际读取的字节数应该通过调用istream::gcount()来获得，同时可以从ios::good中了解istream的有效性。

istream::read(char* s, streamsize n)读取一个大小为n的未格式化的数据块（没有NULL终止符）到位于s的数组中。尽管s是指向char的指针，但您可以使用istream::read读取二进制数据。例如，您可以有一个包含双精度数组值的istream（假设字节序正确）：

unsigned int count;
input.read(reinterpret_cast<char*>(&count), sizeof(count));
double* data = new double[count];

for (unsigned int i = 0; i < count; ++i)
    input.read(reinterpret_cast<char*>(data[i]), sizeof(double));

istream::gcount() 返回上一次 istream::read 调用中读取的字节数。在这种情况下，我们可以看到 count 的大小可能与 double 的大小不同，因此我们将无法使用 istream::gcount() 来指定 data 数组中第一个元素的大小。

- Jaime Soto

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@CashCow 对于 istream::read 的限制有正确的解决方案。我不能点赞，因为我没有至少 15 分的声望（我还是一个 Stack Overflow 新手）。 - Jaime Soto

我的实际问题是，为什么我们需要调用gcount；而不是让调用者传递一个引用变量，该变量将由read设置为实际读取的字节数（可能小于或等于streamsize n），而不是每次调用者都要调用gcount。 - legends2k

正如@CashCow所解释的那样，使用istream::readsome返回读取的字节数似乎更可取。正如@Mark B所解释的那样，这避免了声明额外的int来传递引用。另一个选择是传递指向变量的指针，默认为NULL，可以用于忽略实际读取的字节数：istream＆read（char * s，streamsize n，streamsize * bytesRead = NULL）。但是，我不知道它是否比istream::readsome提供了显着的优势。 - Jaime Soto

Answer 4

作为对原问题的回应，在C语言年轻时，具有错误检查调用是一种流行的编程风格，但很快就过时了。发生的事情是，存在一些微不足道的小事情，虽然并不是非常严重，但几乎总是存在一些稍微劣质的东西，直到它们被社区指出并标记为不好为止。这段代码不幸的是在那个小反模式被广泛讨论之前就已经被编写了。

针对Cash Cow的解决方案，我认为存在一个错误。如果你正在等待IO并且有足够的字符部分填充缓冲区，那么函数将返回并且while循环将在文件完全读取之前结束。因此，他的解决方案可能会在直接使用原始IO时正确运行，但在使用缓冲IO时会失败。

当然，正确的解决方案是在EOF标志设置时结束while循环。目前我不确定badbit设置时最佳响应是什么，但你也应该处理这种情况。

我同意readsome是read的一个不错的替代品。

编辑： 有时readsome不可用（某些VC++版本）。在这种情况下，read是可以使用的。

- sf_jeff