了解 std::istream::read 的设计答案

【问题标题】：Understanding the design of std::istream::read了解 std::istream::read 的设计
【发布时间】：2011-04-22 09:43:38
【问题描述】：

std::istream 有原型istream& read (char* s, streamsize n)，实际读取的字节数应该通过调用istream::gcount() 来获得，istream 的有效性也可以从ios::good 中得知。

我正在与我的一位同事讨论我试图编写的另一个流类的实现，我说我可能会遵循这种设计；但他说，与其让用户每次都调用 gcount，不如阅读 istream& read (char* s, streamsize n, size_t &bytes_read) 这样的原型，这样它就可以在一次调用中结束，而前者更笨拙。我无法为std 的设计选择辩护。 istream::read 背后的真正原因是什么？

【问题讨论】：

你的意思是size_t& bytes_written？而且，它可能应该是streamsize& bytes_written（或者可能是chars_read）。
@James：是的，谢谢！ here 字节和字符是同义词，因为 sizeof 是相同的 :)

标签： c++ iostream istream c++-standard-library

【解决方案1】：

我认为这是因为 C++ 通常不会强制使用可能并非所有人都需要的接口。如果您要求read 接受一些人不关心的参数，那么它会导致额外的编码工作（声明一个额外的int 作为参数传递）。它还总是保存读取的字节，无论客户端是否关心（某些客户端可能只关心读取失败，如 eof/fail 位所示）。

使用单独的方法，您可以将可能需要或不需要的不同信息的接口解耦。

【讨论】：

【解决方案2】：

改用 readsome 命令，

streamsize readsome ( char* buf, streamsize num );

buf 是您的缓冲区，num 是您希望读取的字节数，当然最多是缓冲区中可用的字节数。

返回值是实际读取的字节数。

要读取文件到最后，您可以循环：

char buf[BUF_SIZE]
streamsize bytesRead;
do
{
   bytesRead = instr.readsome( buf, BUF_SIZE );
   // do stuff with the bytes you read, if any
} while ( bytesRead == BUF_SIZE );

【讨论】：

【解决方案3】：

std::istream有原型 istream& read (char* s, streamsize n) 实际读取的字节数应该通过调用获得 istream::gcount()，也是有效期的istream 可以从 ios::good.

istream::read(char* s, streamsize n) 将大小为n 的未格式化数据块（没有NULL 终止）读取到位于s 的数组中。即使s 是指向char 的指针，您也可以使用istream::read 来读取二进制数据。例如，您可以有一个 istream 来保存双精度数组的值（假设字节顺序正确）：

unsigned int count;
input.read(reinterpret_cast<char*>(&count), sizeof(count));
double* data = new double[count];

for (unsigned int i = 0; i < count; ++i)
    input.read(reinterpret_cast<char*>(data[i]), sizeof(double));

istream::gcount() 返回上一次istream::read 调用中读取的字节数。在这种情况下，我们看到count 的大小可能与double 的大小不同，因此我们无法使用istream::gcount() 来指定data 数组中第一个元素的大小.

【讨论】：

@CashCow 对istream::read的限制有正确的解决方案。我不能投票，因为我没有至少 15 分的声誉（我仍然是 Stack Overflow n00b）。
我的实际问题是，为什么我们需要打电话给gcount；相反，为什么没有它，就像调用者可以传递一个引用变量一样，它将由read 设置为实际读取的字节数（可以小于或等于streamsize n），而不是调用者每次都调用 gcount .
返回读取的字节数似乎更可取，如@CashCow 用istream::readsome 解释的那样。正如@Mark B 解释的那样，它避免了必须声明一个额外的 int 来通过引用传递。另一种选择是传递一个指向默认为NULL 的变量的指针，它可用于忽略读取的实际字节数：istream& read(char* s, streamsize n, streamsize* bytesRead = NULL)。但是，我不知道它是否会比istream::readsome 提供显着优势。

【解决方案4】：

在回答最初的问题时，错误检查调用是 C 语言年轻时流行的一种编程风格，但很快就过时了。发生的事情是一些不是很错误的小事，但几乎总是存在一段时间，直到它们被社区称为坏事并被标记为坏事。不幸的是，这段代码是在这种小小的反模式被广泛讨论之前编写的。

针对现金牛的解决方案，我认为有一个错误。如果您正在等待 IO 并且有足够的字符来部分填充缓冲区，那么函数将返回并且 while 循环将在文件被完全读取之前结束。因此，如果在直接原始 IO 之上编写，他的解决方案可能会正确运行，但在缓冲 IO 上运行会失败。

当然，正确的解决方案是在设置 EOF 标志时结束 while 循环。目前我不确定设置 badbit 时的最佳响应是什么，但您可能也应该处理这种情况。

不过，我同意 readsome 是一个不错的阅读替代品。

编辑：有时 readsome 不可用（某些 VC++ 版本）。在这种情况下，读取并非不可用。

【讨论】：