用于字符缓冲区的 istream

Question

在 Qt 库中有 QByteArray 和 QDataStream 类，它们允许我以非常易于使用的语法读取和写入变量到内存缓冲区：

QByteArray data = getData();
QDataStream stream( data );
double d = 0;
int i = 0;
stream >> d >> i;

如何仅使用 stl 流类实现类似的行为？ 例如，我有一个 const char* 数据和它的大小，所以我想构造 std::istream 并从该数据中读取变量：

const char* data = getData();
size_t size = getSize();

membuffer buf( data, data + size );
std::istream str( buf );
double d = 0;
str >> d;

注意不要复制数据！

Answer 1

假设您有一个固定大小的数据缓冲区，并且它的大小可以通过创建合适的流缓冲区来实现：

struct membuf: std::streambuf {
     membuf(char* begin, char* end) {
         this->setg(begin, begin, end);
     }
};

这个简单的流缓冲区只是将流缓冲区“get-area”设置为[begin, end)的范围（begin被使用了两次，因为可以设置一个“放回区域”，在这种情况下是空的）。当没有更多字符要读取时，流将尝试调用underflow()，其默认实现指示失败。如果您想读取更多字符，您可以覆盖 underflow() 以在新设置的缓冲区中提供更多字符。

您可以使用此内存支持的流缓冲区创建流：

membuf       sbuf(begin, end);
std::istream in(&sbuf);
double d = 0;
if (in >> d) { // always check conversions from string to a value...
    // ...
}

为了更方便一点，流缓冲区和流的创建也可以捆绑到一个类中。有一个小技巧，应该合理地更早地创建流缓冲区，但它是可行的：

class imemstream: private virtual membuf, public std::istream {
public:
    imemstream(char* begin, char* end)
        : membuf(begin, end)
        , std::ios(static_cast<std::streambuf*>(this))
        , std::istream(static_cast<std::streambuf*>(this)) {
    }
};

不过，只是一个警告：创建流比复制大量数据更昂贵。也就是说，如果您想在循环中使用该流，您可能需要提供重置缓冲区的功能（可能与清除状态标志结合使用）。