std::byte 的目的是什么？答案

【问题标题】：What is the purpose of std::byte?std::byte 的目的是什么？
【发布时间】：2017-11-24 23:34:18
【问题描述】：

既然 c++17 有 std::byte，我正在寻找一种方法，将读取文件的代码转换为 char 的代码，将文件读取到 byte 的代码。文件包含字节，而不是一堆整数。

然后我读到this question 和this other question，人们认为将文件读入byte 是错误的，而将文件读入char 是正确的。

如果byte不是为访问内存而设计的，以此类推，文件的目的是什么？正如在其他两个问题中所引用的那样：

与 char 和 unsigned char 一样，它可用于访问原始内存被其他对象占据（对象表示），但不同于那些类型，它不是字符类型，也不是算术类型。一种 byte 只是位的集合，并且只有位逻辑运算符是为它定义的。

这听起来像是应该用于读取文件的确切类型，而不是字符。

【问题讨论】：

将其视为词汇类型。如果您打算操作对象的 bytes，后者更具表现力，unsigned char* 或 std::byte*?
说实话，我也没有真正看到它的目的。允许的操作似乎是任意的。位操作（例如加法）之间有什么区别？为什么一个是允许的，一个是禁止的？但我同意 StoryTeller 的观点，std::byte 在您只想存储/读取/写入一些字节时是一个更具表现力的名称。我认为我永远不会使用它（除非有人能给我们一个启发性的答案），因为 unsigned char 对我来说很好
@geza：好吧，理论上，加法之类的事情会为各个位分配含义，而位操作则不会。如果您的字节代表一个数字（为什么还要使用加法），请使用整数类型。在实践中，这打破了像 i & (i-1) 这样的一些比特小技巧，它们也只想执行位操作。
@MikeMB：很好的例子！这是我不使用std::byte 的另一个原因。（有人可能会争辩说，应该有一个 clearLowestBit(std::byte) 函数，它在内部进行强制转换 - 但我并没有真正看到禁止对字节进行常规操作的好处，比如加法）
@MikeMB: ... 有很多位技巧，需要进行数值运算。你不能用std 函数覆盖它们。

【解决方案1】：

你可能误解了一些事情。

byte 非常适合“访问内存”。当存储只是字节序列而不是字符数组时，您打算使用该类型。

Iostream 类型不能用byte 专门化，因为它们是围绕字符设计的，作为它们的接口。也就是说，他们不认为文件是字节序列。他们认为它们是字符序列。现在，您当然可以使用一两个强制转换直接读入byte 数组。但这不是 iostream 原生的想法。

您必须区分 iostream 的工作方式和文件的工作方式。毕竟，iostream 只是一个文件 IO 库；它几乎不是文件 API 的全部。

大多数用于读取二进制数据的文件 API 采用 void* 而不是字符数组。 std::fread/fwrite，等等。

也就是说，你应该认为这不是std::byte 的问题，而是iostream 的问题。只是其中的一个。

【讨论】：

Iostreams 再次罢工，停止使用它
据我所知，iostream (std::fstream) 是使用 Unicode 文件名的唯一跨平台方式 - 使用 std::filesystem::path 重载。是否有计划为 std::fopen 添加类似的重载或提供从文件中读取二进制数据的不同方式？
@Nikolai：委员会不愿意对 C 标准库 API 进行修改。但是 ifstream API 在读取二进制数据方面非常有用。
@Nicol Bolas: this comment 建议 iostreams 不适合对文件的原始访问 - 这是不正确的吗？也许您可以澄清一下字节和字符之间的确切区别是什么？