如何在 C++ 中编写自定义流转换？答案

【问题标题】：How can I write a custom stream transformation in C++?如何在 C++ 中编写自定义流转换？
【发布时间】：2014-10-11 10:06:45
【问题描述】：

在使用 Haskell 和函数式语言进行了大量工作后，我正在学习 C++，我发现我一直在尝试解决同样的问题：

从输入流中读取一些数据
根据特定算法对它们进行标记
处理令牌

如果这是 Haskell，我可以简单地利用一切都是惰性的这一事实，并根据我的想法编写我的转换，然后在下游被消耗时应用它。甚至有一些库可以做到这一点（conduit 和 pipes）。

假设我想获取序列1 2 3 4 5 6 ... 并输出12 34 56 ...。我可以看到如何编写对流进行操作并就地处理数据的临时代码。但我想知道是否有一种抽象机制允许我通过从另一个流转换数据（以任何可能的方式）来构建一个新流。这种抽象应该允许我缓冲数据在我处理它时，不仅仅是将单个元素简单映射到新值。

以下是限制：

我不能使用除 stdlib 之外的任何其他库。
它必须在 C++03 上工作（意味着没有 C++11 功能。）

如果你在想，这是一个家庭作业吗？好吧，我有很多课堂作业需要我处理数据流（这就是没有库和 C++03 限制）。不是我不知道如何使用while循环来做到这一点，而是我想知道stl中是否存在现有的流抽象，只是等待被发现和使用。

但如果这样做的唯一方法是使用 C++11，那么我想知道。

【问题讨论】：

没有我知道的现成包。也许是与std::istream_iterator 一起使用的自定义类类型？
@T.C.嗯，这可能是我正在寻找的。如果我理解正确，我会实现一个自定义迭代器，它接受输入流，并产生我需要的输出？如果我想使用一个迭代器并从中构建另一个迭代器（想想组合）怎么办？
我在考虑一个带有自定义流提取运算符的类，与std::istream_iterator 一起使用。至于组合，您需要编写自己的迭代器适配器。

标签： c++ stream c++03 c++98 stream-processing

【解决方案1】：

概念代码，未经测试。成像有很多错误检查和正确的语法。

struct add : public std::binary_function<int,int,int> {
  int operator() (int a, int b) {return (a + b);}
};

template<typename inType, typename dType, typename outType, class binFunc>
outType Transformer(inType& inStream, outType& outStream, binFunc func) {
  dType a, b;
  // Read some data from an input stream
  // Tokenize them based on a specific algorithm
  inStream>> a >> b; 
  //outStream << func(a, b);
  return func(a,b); // Process the tokens
}

int main() {
  std::ifstream in("input.dat", std::ifstream::in); // , std::ios::binary
  std::ofstream out("output.dat");
  struct add adder;  // to Process the tokens

  out << Transformer(in, out, adder);

  return exit_success;
}

【讨论】：

【解决方案2】：

以下内容不符合您对无库解决方案的需求（而且我没有足够的声誉将其作为评论留下）；但是，它对您的功能性思维方式会很方便。

David Sankel 在 C++Now 2014 上发表了关于使用 C++ 的 FRP 的精彩演讲。他甚至提供了他们用于生产的库。

视频可以在这里找到：https://www.youtube.com/watch?v=tyaYLGQSr4g&list=UU5e__RG9K3cHrPotPABnrwg

幻灯片链接在幻灯片末尾的视频描述和 github 链接上。

我猜你也会从这里得到灵感： http://ericniebler.com/2013/11/07/input-iterators-vs-input-ranges/

std::transform 与流迭代器应该在很大程度上满足您的需求。

【讨论】：