流式是什么？它有哪些特点？

Question

C++和C#都使用单词stream来命名许多类。

• C++： iostream、istream、ostream、stringstream、ostream_iterator、istream_iterator等...
• C#： Stream、FileStream、MemoryStream、BufferedStream等...

所以我很好奇，stream是什么意思呢？ stream的特点是什么？ 我什么时候可以用这个词来命名我的类？ 这是否仅限于文件I / O类？

有趣的是，就我所知，C没有在任何地方使用此单词。

- Kashif

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谢谢你提出这个好问题！加一分！ - Nawaz

另一种更正式的询问同一个问题的方式是：流的抽象数据类型是什么？ - Emile Cormier

我还没有阅读答案，但是想要赞扬这个好问题，谢谢。这正是我来到这里的原因。 - Emmanuel Motsi

Answer 1

许多数据结构（列表、集合等）充当容器 - 它们保存一组对象。但流不同；如果列表是一个桶，那么流就像一根水管。您可以从流中获取数据或向流中推送数据 - 但通常只能在一个方向上进行一次（当然也有例外情况）。例如，网络上传输的TCP数据就是流；您可以发送（或接收）数据块，但只能与其他计算机建立连接，并且通常只能发送一次 - 您无法回放互联网。

流还可以操作经过它们的数据；压缩流、加密流等。但是-这里的基本隐喻仍是数据的水管。文件通常也被视为流的形式访问；您可以访问一系列数据块。当然，大多数文件系统也提供了随机访问功能，因此流也提供了像Seek、Position、Length等的功能 - 但并非所有实现都支持这些功能。对于某些流来说，寻求特定位置或获取开放套接字的长度是没有意义的。

- Marc Gravell

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+1 我们无法倒带互联网，但阿尔·戈尔或查克·诺里斯可能可以。 - bryanbcook

+1 我下次创建类似流的类时一定会使用“hose”这个名称：io_hose、memory_hose、network_hose。开玩笑，不过这个隐喻真的很棒！ - Emile Cormier

@Emile：你不会是第一个这样做的人。例如，Twitter 使用像“firehose”、“gardenhose”和“spritzer”这样的名称。 - Brian

Bryan B Cook - 太酷了。SkyNet不会惹恼查克·诺里斯，因此互联网也不会。Marc - 非常感谢您提供简单的解释。当然，有加密、这种或那种类型的编码等等。作为开发人员，我们在森林中迷失了方向，从未问过“什么是流，在101意义上？”。有一个好术语来指称它，思考起来就容易得多了。在传达基本概念方面做得很好。 - user1585204

Answer 2

从 I/O Streams（尽管在Java中，意义与C++/C#相同）

I/O流代表输入源或输出目的地。流可以表示许多不同种类的源和目标，包括磁盘文件、设备、其他程序和内存数组。

流支持许多不同类型的数据，包括简单字节、原始数据类型、本地化字符和对象。一些流只传递数据；其他流以有用的方式操作和转换数据。

无论它们在内部如何工作，所有流向使用它们的程序呈现相同的简单模型：流是数据序列。程序使用输入流从源读取数据，一次读取一个项目。

在C＃中，你提到的流源于抽象基类Stream。每个此基类的实现都具有特定的目的。

例如，FileStream 支持对文件的读/写操作，而 MemoryStream 则针对内存流对象工作。与 FileStream 和 MemoryStream 类不同，BufferedStream 类允许用户缓冲 I/O。

除了上述类之外，还有几个实现了 Stream 类的其他类。要获取完整列表，请参阅 Stream 类的 MSDN 文档。

- Devendra D. Chavan

Answer 3

有几个不同的意思。 #1 是你可能想要的，但你也可以看看 #2。

- 在像你提到的那些库中，“流”只是“二进制数据”的抽象，可能是随机访问的(与连续生成的数据相反，例如如果你编写一个生成随机数据的流)，或者可能存储在任何地方(在 RAM 中，在硬盘上，在网络上，在用户的大脑中等)。它们很有用，因为它们让你避免细节，并编写不关心流的特定来源的通用代码。

- 作为一种更一般的计算机科学概念，“流”有时被认为是“有限或无限数量的数据”。这个概念有点难以解释，但在函数式编程(比如Scheme)中，你可以通过将对象的状态视为“变化的流”来将带状态的对象转换为无状态对象。(这个想法是对象的状态可能随时间而改变，但如果你将对象的整个生命周期视为“变化的流”，那么流作为一个整体永远不会改变，你可以使用它进行函数式编程。)

- user541686

Answer 4

在C语言中，<stdio.h>中定义的函数操作流。

C99的第7.19.2节“流”讨论了它们的行为，尽管没有说明它们是什么，除了“有序字符序列”。 Rationale在相应的部分中提供了更多背景信息，开始于以下内容：

C从它诞生的UNIX环境中继承了文本流的概念。

因此，这就是该概念的来源。

- aaz

Answer 5

除了官方术语和解释之外，stream这个词本身是从“现实生活”中的流中取的灵感 - 数据从一个地方传输到另一个地方，就像水流一样。

关于你提出但仍未回答的问题，只有在实现某种新的流时，您才可以在名称中使用包含stream的术语来命名自己的类，这样才能正确理解。

- Shadow The Spring Wizard