std::char_traits::assign() 的目的是什么？答案

【问题标题】：What's the purpose of std::char_traits::assign()?std::char_traits::assign() 的目的是什么？
【发布时间】：2012-08-19 04:30:54
【问题描述】：

void assign(char_type& to, char_type from);

为什么不能只使用赋值运算符而不使用this function？这是干什么用的？

【问题讨论】：

标签： c++ char char-traits

【解决方案1】：

实际上每次使用 std::string 时都会用到这个函数 :)。 std::string 实际上是 std::basic_string 的 typedef，定义为：

template< 
    class CharT, 
    class Traits = std::char_traits<CharT>, 
    class Allocator = std::allocator<CharT>
> class basic_string;

（请参阅this）。请特别注意 Traits 模板参数。如果您愿意，Traits 模板参数允许您自定义字符串类行为的某些属性。这些属性之一是您进行分配时会发生什么。

这是一个示例用法。它将强制赋值为小写。

#include <string>
#include <iostream>
#include <cctype>

struct ci_char_traits : public std::char_traits<char> {
    static void assign(char& r, const char& a)
    {
        r = std::tolower(a);
    }

    static char* assign(char* p, std::size_t count, char a)
    {
        for (std::size_t i = 0; i < count; ++i)
        {
            p[i] = std::tolower(a);
        }
    }
};

typedef std::basic_string<char, ci_char_traits> ci_string;

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const ci_string& str) {
    return os.write(str.data(), str.size());
}

int main()
{
    ci_string s1 = "Hello";

    // This will become a lower-case 'o'
    s1.push_back('O');

    // Will replace 'He' with lower-case 'a'
    s1.replace(s1.begin(), s1.begin()+2, 1, 'A');

    std::cout << s1 << std::endl;
}

【讨论】：

如果你能解释为什么它有用，而不是仅仅找到一种使用它的方法，那将是一个更好的答案。 :)
好吧，假设我们想要一个字符串类型lc_string，它保留了所有字符都是小写的不变性。您要做的第一件事可能是覆盖char_traits::copy（和char_trains::move，为什么不），这样当您初始化字符串（lc_string str = "HELLO"）时，它会将其转换为小写。但是，除非您还覆盖 char_traits::assign，否则无法保留“小写”不变量，因为字符串的用户始终可以使用 replace 或 push_back()。
在operator[] 面前有什么帮助？

【解决方案2】：

这是因为字符特征是产生标准类（如字符串）变体的一种方式，而原始类型的操作符实际上可能不是您想要的。

例如，考虑一个存储不区分大小写字符串的类；您可能会实现assign()，以便为大写字母和小写字母版本存储相同的内容。（就此而言，其他字符特征操作（例如相等）也必须被覆盖。）

【讨论】：

有趣...但这不是compare 的用途吗？
我想覆盖 compare() 将是处理不区分大小写的更好方法；可能有更好的例子。我唯一的观点是，角色特征的子类可以做任何它想做的事，而且一个类可能想做“更多”而不是简单地复制角色的确切值（就像操作员那样），这当然是可行的。

【解决方案3】：

您可以编写自己的字符类，并定义其operator=。但是，您可能会发现使用 char、wchar_t、char16_t、char32_t 或 char8_t 等基本字符类型很方便。此类非类类型不允许您重载其运算符，因此 char_traits 提供了一种自定义一小组常见操作的方法（如其他答案中所建议的，这可能允许不区分大小写的字符操作，例如)。

template < 
  class CharT, 
  class Traits = std::char_traits<CharT>, 
  class Allocator = std::allocator<CharT>
> class basic_string;

std::basic_string 就是一个很好的例子；第二个模板参数Traits 允许访问此类自定义。还要考虑第三个模板参数Allocator，它允许std::basic_string 的用户自定义它如何在内部分配内存。这可能会导致类似的问题：为什么不直接使用operator new？

不太重要，但也请注意，C++20 引入了 std::char_traits<CharT>::assign 的第二个重载：

static constexpr char_type* assign(char_type* p, std::size_t count, char_type a);

【讨论】：