为什么 std::basic_fstream<unsigned char> 不起作用？
Why std::basic_fstream<unsigned char> won't work?
尝试编译此代码时：
std::fstream file("file.name", std::ios::out | std::ios::binary);
uint8_t buf[BUFSIZE];
//Fill the buffer, etc...
file.write(buf, BUFSIZE);
编译器会警告我在调用 write() 时从 unsigned char 到 char 的非常不健康的转换。由于 std::fstream 实际上只是 std::basic_fstream<char> 的类型定义，有人可能会认为使用 std::basic_fstream<uint8_t> 可以让他们在没有警告的情况下编译上面的代码，因为 write() 需要模板的指针类型。
这当然有效，但又出现了另一个问题。即使这段代码编译得很好：
std::basic_fstream<uint8_t> file("file.name", std::ios::out | std::ios::binary);
uint8_t buf[BUFSIZE];
//Fill the buffer, etc...
file.write(buf, BUFSIZE);
它现在将在调用 write() 时失败，即使以前的版本可以正常工作（忽略编译器警告）。我花了一段时间才查明标准 C++ 库代码中抛出异常的位置，但我仍然不太明白这是怎么回事。看起来 std::basic_fstream 使用了一些字符编码机制，并且由于为 char 定义了一个但 none 为 unsigned char 定义了一个，因此文件流在尝试使用时静默失败“错误的”字符数据类型...至少我是这样看的。
但这也是我不明白的。不需要任何字符编码。我什至不以文本模式打开文件，我想处理二进制数据。这就是为什么我使用 uint8_t 类型的数组，而不是 char，使用这种数据类型比使用普通的 char 感觉更自然。但在我决定放弃 uint8_t 数据类型并接受使用 char 缓冲区之前，或者开始使用定义为 char 的自定义 byte 数据类型数组之前，我'我想问两个问题：
- 阻止我使用无符号字符数据类型的机制到底是什么？它真的与字符编码有关，还是有其他用途？为什么文件流适用于带符号的字符数据类型，但不适用于无符号的数据类型？
- 假设我仍然想使用
std::basic_fstream<uint8_t>，无论它多么（不）合理 - 有什么办法可以实现吗？
std::basic_fstream<unsigned char> 不起作用，因为它使用 std::char_traits<unsigned char>，但标准库不提供这样的专业化，请参阅 std::char_traits 了解详细信息。
如果你想read/write二进制数据，你需要使用std::basic_fstream<char>，用std::ios_base::binary标志打开它并使用std::basic_ostream<CharT,Traits>::write函数写入二进制数据.
这是一些遗留问题，因为所有 char 类型都可用于表示二进制数据。标准库使用 char 可能是因为这是完成这项工作的最短的输入和阅读方式。
What exactly is that mechanism that stops me from using unsigned character datatype?
没有 std::char_traits<unsigned char> 专业化。
Is it really something related to character encoding, or does it serve some other purpose?
std::char_traits 在其界面中有一些明确定义的用途，但不包括 decoding/encoding。后者由 codecvt 完成，请参阅那里的用法示例。
Why file stream works fine with signed character data types, but not for unsigned ones?
因为std::basic_ostream<CharT,Traits>::write 接受CharT，您为流指定的第一个模板参数。它写入与读取相同的字符类型，并使用 codecvt 将 CharT 转换为字节。
Assuming that I still would want to use std::basic_fstream<uint8_t>, regardless how (un)reasonable it is - is there any way to achieve that?
标准 class 和函数模板不能专门用于内置类型 if I am not mistaken。您需要使用 std::char_traits 接口创建另一个 class 并将其指定为标准流的第二个模板参数。我想，你需要一个非常强大的（哲学上的）理由才能卷起袖子去做。
如果不这样做，您可能想继续使用 std::fstream<char> 并执行 stream.write(reinterpret_cast<char const*>(buf), sizeof buf);。
其实char和uint8_t可以是不同的类型。这也意味着它们可以有不同的 std::char_traits。字符特征类型是 std::basic_fstream 的第二个模板参数，默认情况下是 std::char_traits 用字符类型实例化的。 std::basic_fstream 默认通过字符特征模板参数格式化 I/O。它不简单地重定向原始字节不变。这可能就是您得到不同结果的原因。
尝试编译此代码时：
std::fstream file("file.name", std::ios::out | std::ios::binary);
uint8_t buf[BUFSIZE];
//Fill the buffer, etc...
file.write(buf, BUFSIZE);
编译器会警告我在调用 write() 时从 unsigned char 到 char 的非常不健康的转换。由于 std::fstream 实际上只是 std::basic_fstream<char> 的类型定义，有人可能会认为使用 std::basic_fstream<uint8_t> 可以让他们在没有警告的情况下编译上面的代码，因为 write() 需要模板的指针类型。
这当然有效，但又出现了另一个问题。即使这段代码编译得很好：
std::basic_fstream<uint8_t> file("file.name", std::ios::out | std::ios::binary);
uint8_t buf[BUFSIZE];
//Fill the buffer, etc...
file.write(buf, BUFSIZE);
它现在将在调用 write() 时失败，即使以前的版本可以正常工作（忽略编译器警告）。我花了一段时间才查明标准 C++ 库代码中抛出异常的位置，但我仍然不太明白这是怎么回事。看起来 std::basic_fstream 使用了一些字符编码机制，并且由于为 char 定义了一个但 none 为 unsigned char 定义了一个，因此文件流在尝试使用时静默失败“错误的”字符数据类型...至少我是这样看的。
但这也是我不明白的。不需要任何字符编码。我什至不以文本模式打开文件，我想处理二进制数据。这就是为什么我使用 uint8_t 类型的数组，而不是 char，使用这种数据类型比使用普通的 char 感觉更自然。但在我决定放弃 uint8_t 数据类型并接受使用 char 缓冲区之前，或者开始使用定义为 char 的自定义 byte 数据类型数组之前，我'我想问两个问题：
- 阻止我使用无符号字符数据类型的机制到底是什么？它真的与字符编码有关，还是有其他用途？为什么文件流适用于带符号的字符数据类型，但不适用于无符号的数据类型？
- 假设我仍然想使用
std::basic_fstream<uint8_t>，无论它多么（不）合理 - 有什么办法可以实现吗？
std::basic_fstream<unsigned char> 不起作用，因为它使用 std::char_traits<unsigned char>，但标准库不提供这样的专业化，请参阅 std::char_traits 了解详细信息。
如果你想read/write二进制数据，你需要使用std::basic_fstream<char>，用std::ios_base::binary标志打开它并使用std::basic_ostream<CharT,Traits>::write函数写入二进制数据.
这是一些遗留问题，因为所有 char 类型都可用于表示二进制数据。标准库使用 char 可能是因为这是完成这项工作的最短的输入和阅读方式。
What exactly is that mechanism that stops me from using unsigned character datatype?
没有 std::char_traits<unsigned char> 专业化。
Is it really something related to character encoding, or does it serve some other purpose?
std::char_traits 在其界面中有一些明确定义的用途，但不包括 decoding/encoding。后者由 codecvt 完成，请参阅那里的用法示例。
Why file stream works fine with signed character data types, but not for unsigned ones?
因为std::basic_ostream<CharT,Traits>::write 接受CharT，您为流指定的第一个模板参数。它写入与读取相同的字符类型，并使用 codecvt 将 CharT 转换为字节。
Assuming that I still would want to use
std::basic_fstream<uint8_t>, regardless how (un)reasonable it is - is there any way to achieve that?
标准 class 和函数模板不能专门用于内置类型 if I am not mistaken。您需要使用 std::char_traits 接口创建另一个 class 并将其指定为标准流的第二个模板参数。我想，你需要一个非常强大的（哲学上的）理由才能卷起袖子去做。
如果不这样做，您可能想继续使用 std::fstream<char> 并执行 stream.write(reinterpret_cast<char const*>(buf), sizeof buf);。
其实char和uint8_t可以是不同的类型。这也意味着它们可以有不同的 std::char_traits。字符特征类型是 std::basic_fstream 的第二个模板参数，默认情况下是 std::char_traits 用字符类型实例化的。 std::basic_fstream 默认通过字符特征模板参数格式化 I/O。它不简单地重定向原始字节不变。这可能就是您得到不同结果的原因。