C++：缓冲 cin istream

Question

问题是：

我有一个在功能齐全的istream 上运行的代码。它使用如下方法：

istream is;
is.seekg(...) // <--- going backwards at times
is.tellg()    // <--- to save the position before looking forward
etc.

这些方法仅适用于来自文件的 istream。但是，如果我以这种方式使用cin，它将不起作用--cin 没有保存位置、向前读取然后返回保存位置的选项。

// So, I can't cat the file into the program
cat file | ./program

// I can only read the file from inside the program
./program -f input.txt

// Which is the problem with a very, very large zipped file
// ... that cannot coexist on the same raid-10 drive system 
// ... with the resulting output
zcat really_big_file.zip | ./program //<--- Doesn't work due to cin problem
./program -f really_big_file.zip //<--- not possible without unzipping

我可以将cin 读入deque，并处理deque。 1mb deque 缓冲区绰绰有余。然而，这在三个意义上是有问题的：

1. 我必须用deque 重写所有内容才能做到这一点
2. 它不会像使用 istream 那样防弹，因为它的代码已经被调试过
3. 似乎，如果我将它实现为 deque 有一些困难，有人会过来说，你为什么不像 ___ 那样做呢

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创建可用的istream 对象的正确/最有效方法是什么，因为所有成员都处于活动状态，cin istream？

（记住性能很重要）

Answer 1

cin 是用户输入，应被视为不可预测。如果您想使用上述功能并且您确定您的输入，您可以将整个输入读取到istringstream，然后对其进行操作

Answer 2

当获取新数据但缓冲所有接收到的字符时，您可以创建一个从std::cin 读取的过滤流缓冲区。您将能够在输入的缓冲范围内实现搜索。超出已缓冲输入的末尾将意味着读取相应数量的数据。下面是一个对应实现的例子：

#include <iostream>
#include <vector>

class bufferbuf
    : public std::streambuf {
private:
    std::streambuf*   d_sbuf;
    std::vector<char> d_buffer;

    int_type underflow() {
        char buffer[1024];
        std::streamsize size = this->d_sbuf->sgetn(buffer, sizeof(buffer));
        if (size == 0) {
            return std::char_traits<char>::eof();
        }
        this->d_buffer.insert(this->d_buffer.end(), buffer, buffer + size);
        this->setg(this->d_buffer.data(),
                   this->d_buffer.data() + this->d_buffer.size() - size,
                   this->d_buffer.data() + this->d_buffer.size());
        return std::char_traits<char>::to_int_type(*this->gptr());
    }
    pos_type seekoff(off_type off, std::ios_base::seekdir whence, std::ios_base::openmode) {
        switch (whence) {
        case std::ios_base::beg:
            this->setg(this->eback(), this->eback() + off, this->egptr());
            break;
        case std::ios_base::cur:
            this->setg(this->eback(), this->gptr() + off, this->egptr());
            break;
        case std::ios_base::end:
            this->setg(this->eback(), this->egptr() + off, this->egptr());
            break;
        default: return pos_type(off_type(-1)); break;
        }
        return pos_type(off_type(this->gptr() - this->eback()));
    }
    pos_type seekpos(pos_type pos, std::ios_base::openmode) {
        this->setg(this->eback(), this->eback() + pos, this->egptr());
        return pos_type(off_type(this->gptr() - this->eback()));
    }
public:
    bufferbuf(std::streambuf* sbuf)
        : d_sbuf(sbuf)
        , d_buffer() {
        this->setg(0, 0, 0); // actually the default setting
    }
};

int main() {
    bufferbuf      sbuf(std::cin.rdbuf());
    std::istream   in(&sbuf);
    std::streampos pos(in.tellg());

    std::string line;
    while (std::getline(in, line)) {
        std::cout << "pass1: '" << line << "'\n";
    }
    in.clear();
    in.seekg(pos);
    while (std::getline(in, line)) {
        std::cout << "pass2: '" << line << "'\n";
    }
}

此实现在将输入传递到读取步骤之前对其进行缓冲。您可以读取单个字符（例如将char buffer[1024]; 更改为char buffer[1]; 或使用sbumpc() 适当地替换sgetn() 的使用）以提供更直接的响应：在即时响应和批处理性能之间存在权衡处理。