通过类在 C++ 中使用 streambuf 读取二进制数据

Question

我是一名 c 程序员，正试图在 c++ 中开始我生命的新阶段（我知道我仍在使用下面的 printf，但那是因为格式化是如此简单）。我希望从对象的成员函数中打印出数据文件的第一个字节。我认为我的流缓冲区在读取数据之前就被破坏了，但我不知道该怎么做。

我的班级如下所示

class MyParser {
    MyParser(string filepath);
    void readHeader();

    streambuf *pbuf;
    long size;
}

我的构造函数打开文件，取出缓冲区，输出第一个字节并返回。 （我认为pbuf 在这段代码的末尾会死掉）。此代码输出First Byte (in constructor): 0x8C

MyParser::MyParser(string filepath) {
    ifstream file(filepath.c_str(), ios::in | ios::binary)
    pbuf = file.rdbuf();
    size = pbuf->pubseekoff(0,ios::end,ios::in);
    pbuf->pubseekpos(0,ios::in);

    unsigned char byte = pbuf->sgetc();
    printf("First Byte (in constructor): 0x%02X\n", byte);

    return;
}

我的读取头正在转储第一个字节，但根据输出，所有看到的是First Byte (in readHeader): 0xFF

void MyParser::readHeader() {
    unsigned char byte = pbuf->sgetc();
    printf("First Byte (in readHeader): 0x%02X\n", byte);
}

我的 main 只是创建了一个解析器并尝试读取Header

void main() {
    MyParser parser("../data/data.bin");
    parser.readHeader();
}

我认为我的问题的解决方案是创建一个 new 流缓冲区，但 new streambuf(file.rdbuf()) 不适合我。有什么建议吗？

Answer 1

您的程序具有未定义的行为：您保留的流缓冲区归您在构造函数主体中打开的std::ifstream 所有。当这个对象死亡时，流缓冲区也会被释放。避免此问题的最简单方法是让您的std::ifstream 成为您的类的成员：这将流的生命周期绑定到您的对象。使用std::istream 接口进行解析也可能比有些尴尬的std::streambuf 接口更容易。

如果你真的只想使用一个流缓冲区，你可以使用new filebuf和open()直接分配一个std::filebuf文件流。要保留指向它的指针，您可能会使用std::unique_ptr<std::filebuf>（或std::auto_ptr<std::filebuf>，如果您不使用C++ 2011）。使用指针类安排对象的自动释放。当然，指针仍然是你的类的成员，以确保生命周期正确。

您复制流缓冲区的尝试无效，因为流缓冲区不可复制。您需要直接创建文件缓冲区：

MyParser::MyParser(std::string const& filename)
    : pbuf(new std::filebuf)
{
    this-pbuf->open("whatever", std::ios_base::in);
    ...
}

Answer 2

您需要一些新的 C++ 教材，因为（对不起）但这是错误的。您需要将文件流声明为成员，在此程序中的任何地方都不需要任何new，而且几乎没有人需要处理streambuf。

class MyParser {
    std::ifstream file;
public:
    MyParser(string filepath) {
        file.open(filepath, std::ios::in | std::ios::binary );
        char byte;
        file.read(sizeof(byte), &byte);
        printf("First Byte (in constructor): 0x%02X\n", byte);        
    }
    void readHeader() {
        char byte;
        file.read(sizeof(byte), &byte);
        printf("First Byte (in readHeader): 0x%02X\n", byte);   
    }
};