我该如何从标准流派生自己的流？

Question

我该如何从标准流派生自己的流？

C#语言中有Stream类，但C++的流太复杂了。

我想要像这样的东西：

class my_stream : public std::stream
{
  // How to derive?
};

void using_a_stream(std::stream* s)
{
  *s << "Hello world";
}

void main()
{
  std::stream s1;
  std::fstream s2("C:\\test.txt");
  my_stream s3;

  using_a_stream(&s1);
  using_a_stream(&s2);
  using_a_stream(&s3);
}

注意：这段代码只是一个示例，可能不是有效的C++程序。 谢谢。

- Amir Saniyan

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不建议公开继承STL类。为什么不能直接使用这个类呢？ - Cody Gray

@Cody Gray所说的对于一些类是正确的。然而，streams和streambuf类是为通过继承来扩展而制作/准备的。 - wilx

@Cody：我正在开发一个库，需要派生出自己的流来替换一些STL流。 - Amir Saniyan

那并没有真正回答问题。你为什么需要派生自己的流来替换STL流呢？是的，wilx是正确的：stream和streambuf类实际上是为继承而设计的。但这相当复杂，很少有好的理由去这样做。你不需要派生自己的流只是为了使用自己的名称。 - Cody Gray

这不是STL流。STL包括容器库、算法库和迭代器，用于连接这两个库。IOStreams是完全独立的。我已经相应地编辑了问题。 - Billy ONeal

Answer 1

我认为对于这个问题有三个层次的回答：

第一层：这很复杂，尤其是如果你完全不了解C++，请立即停止。只有当你想冒险时，才继续到第二层。

第二层：使用一些使创建流更容易的库。我建议使用Boost.IOStreams库。它可以使创建自己的流和streambufs变得更加容易。如果你仍然不满意，那么继续到第三层。

第三层：您需要从std::streambuf派生，并修改其行为以满足您的需求。然后您将需要将您的streambuf插入到自己的流中。

- wilx

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这可能是正确的答案（除了一级：从std::streambuf导出真的不太困难）。但在我们知道他想要从std::stream派生出什么（以及为什么要从std::stream而不是std::istream和std::ostream）之前，我们不能确定。另一个可能的解决方案是创建一个包含std::stream的类，具有模板operator<<和operator>>，以将其转发给它。使用哪种解决方案取决于您要做什么。 - James Kanze

+1 -- 应当避免从流派生，而应该从 streambuf 派生。 - Billy ONeal

@BillyONeal：最终你需要两者。你从streambuf派生以使其工作，然后通常从stream派生以提供一种方便的实例化streambuf的方式。 - wilx

Answer 2

您能否详细描述一下您的streamclass应该做什么呢？仅仅询问“如何”而不涉及“什么”并不是获得建设性答案的最佳方式。

也许您应该看一下boost::iostream，因为有一种更简单、更安全的方法来编写自己的iostream类。

- Thomas Berger

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老实说，我不知道哪个STL类应该用作基类。 我想要一般流操作，比如读取、写入、寻址。 - Amir Saniyan

如果你真的想要搞砸它，你应该看看ios和streambuf类。 - Thomas Berger

Answer 3

不要使用。

iostreams 是一个糟糕的接口。它还缺少很多功能，性能也很差。

• C格式化的I/O函数（printf、sprintf等）比IOStream更受欢迎，如果是这样，为什么？
• C程序员开始编写C++的坏习惯有哪些？
• 我应该在我的C++代码中使用printf吗？
• 在C++中使用C特性是不好的做法吗？
• 如何在C++中部分截断流（fstream或ofstream）？

- Matt Joiner

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如果你要贬低iostreams，至少应该提供证据支持你的观点。如果无法提供证据，那么可以提供一种可替代的机制供他使用。 - Nicol Bolas

不实用，与原文主题无关。printf不是通用的函数，也无法进行扩展，因此无法满足基本要求。更不用说它不安全的类型转换了。 - Cat Plus Plus

提问者想要ABC而不是为什么XYZ更好的解释。那么你关于XYZ的主要观点是错误的。流具有更多，但承认是奇怪的功能，并且性能取决于实现。在我检查过的大多数编译器上，流速度更快。在msvc上，性能与您描述的相同。 - Sqeaky