C++11 中的流向量答案

【问题标题】：Vector of streams in C++11C++11 中的流向量
【发布时间】：2014-07-18 23:18:28
【问题描述】：

以下代码

vector<ofstream> v;
v.emplace_back("file1.txt");
v.emplace_back("file2.txt");
for (int i = 0, ilen = v.size(); i < ilen; ++i)
    v[i] << "Test" << i << endl;

在 VS2013 中编译良好，但在 GCC 中失败并显示不可读的消息。看来VS2013的行为是正确的。

我不复制流，而是在原地创建它；
当vector 变得足够大时，内容应该移动到一个新的内存区域。

虽然我在标准中找不到合适的地方来说明这一点。有人可以引用吗？

【问题讨论】：

您介意分享这条不可读的消息吗？
什么版本的 gcc，带有哪些标志？
@doctorlove 当然。 ideone.com/0X0vsO。很可能它正在尝试调用复制构造函数。
@karim 那是ideone 的编译器。手册说它是 gcc-4.8.1，但在它的标志上没有说太多。
这里还有关于流和移动的其他详细信息：stackoverflow.com/questions/20774587/…

标签： c++ c++11 vector stream standards

【解决方案1】：

如果你向下滚动到 clang 抛出的 end of the errors，你会看到这个：

/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.8/../../../../include/c++/4.8/bits/basic_ios.h:66:23: note: copy constructor of 'basic_ios<char, std::char_traits<char> >' is implicitly deleted because base class 'std::ios_base' has an inaccessible copy constructor

这是 gcc 长长的错误列表中的对应行：

/usr/include/c++/4.8/bits/basic_ios.h:66:11: note: 'std::basic_ios<char>::basic_ios(const std::basic_ios<char>&)' is implicitly deleted because the default definition would be ill-formed:

     class basic_ios : public ios_base

这是因为 libstdc++ 缺少 basic_ios 的移动构造函数，如状态页面上列出的 here 所示。

27.5 | iostreams 基类 |部分 | basic_ios 上缺少移动和交换操作。

还有here's 相关的bugzilla。如果你使用 libc++，你的代码 compiles with clang。

一个更简单的例子，从错误报告中复制而来，也是fails to compile：

#include <sstream>
#include <utility>
std::stringstream getss(){
   std::stringstream q;
   return std::move(q);
}

【讨论】：

【解决方案2】：

解决您的问题：

template<typename T, typename...Args>
std::unique_ptr<T> make_unique(Args&&...args) {
  return std::unique_ptr<T>( new T(std::forward<Args>(args)...) );
}

如果你讨厌输入ofstream:

 template<typename...Args>
 std::unique_ptr<std::ofstream> make_up_ofstream(Args&&...args) {
   return make_unique<std::ofstream>(std::forward<Args>(args)...);
 }

给你：

std::vector<std::unique_ptr<std::ofstream>> v;
v.emplace_back(make_up_ofstream("file1.txt"));
v.emplace_back(make_up_ofstream("file2.txt"));
for (int i = 0, ilen = v.size(); i < ilen; ++i)
  *(v[i]) << "Test" << i << endl;

这很接近，不是吗？

这让我想写make_up 来推断您分配给它的unique_ptr 的类型：

// dense boilerplate, obsolete in C++1y:
template<unsigned...>struct indexes{typedef indexes type;};
template<unsigned Max,unsigned...Is>struct make_indexes:make_indexes<Max-1,Max-1,Is...>{};
template<unsigned...Is>struct make_indexes<0,Is...>:indexes<Is...>{};
template<unsigned Max>using make_indexes_t=typename make_indexes<Max>::type;

template<typename T>using type=T;

template<typename... Args>
struct up_maker {
  std::tuple<Args...> args;
  template<class T, class...Ds, unsigned...Is>
  std::unique_ptr<T,Ds...> helper( indexes<Is...> ) && {
    return std::unique_ptr<T,Ds...>( new T(std::forward<Args>( std::get<Is>(args) )...) );
  }
  template<class T, class...Ds>
  operator type<std::unique_ptr<T,Ds...>>() && {
    return std::move(*this).helper<T,Ds...>( make_indexes_t< sizeof...(Args) >{} );
  }
  explicit up_maker( Args&&... args_in ):args( std::forward<Args>(args_in)... ) {}
  up_maker( up_maker const& ) = delete;
  up_maker( up_maker && ) = default;
  up_maker& operator=( up_maker const& ) = delete;
  up_maker& operator=( up_maker && ) = default;
};

template<typename...Args>
up_maker<Args...> make_up( Args&&... args ) {
  return up_maker<Args...>( std::forward<Args>(args)... );
}

如果我写得对，可以在你的代码中去掉更多样板：

std::vector<std::unique_ptr<std::ofstream>> v;
v.emplace_back(make_up("file1.txt"));
v.emplace_back(make_up("file2.txt"));
for (int i = 0, ilen = v.size(); i < ilen; ++i)
  (*v[i]) << "Test" << i << std::endl;

...很多代码只是为了摆脱两个_ofstream，但这很有趣。

live example

【讨论】：