如何创建一个操纵器来调用流中下一个对象中的特定函数？

Question

假设我有一个 class 如下：

class A
{
...private members
public:
void write_text(std::ostream& os); //writes members as text
void write_binary(std::ostream& os); //writes objects as binary
};

如何创建一个类似 text 和 binary 的操纵器，具体取决于我可以调用适当的函数 write_text() 或 write_binary() 来写入文件流，如下所示：

std::ofstream file1("textfile.txt");
std::ofstream file2("binfile.bin");

A obj; // assume obj has data members set 
file1<<text<<obj; // here obj.write_text() should be invoked 
file2<<binary<<obj; // here obj.write_binary() should be invoked

我是否需要像这样 example 那样在流中存储状态或变量之类的东西才能做到这一点，还是有更简单的方法？

Answer 1

标准用于操纵输入和输出操作的主要方式有两种。

1。在流状态中存储值

您可以使用 std::ios_base::xalloc().
在流中存储格式化状态这为您提供了每个流中的 long 和 void* 值，您可以使用 iword() / pword() 访问这些值。

这与 std::hex, std::boolalpha 等标准 io 操纵器使用的机制相同。

请注意，如果您更改流状态，它将保持该状态，直到您再次更改它，例如：

std::cout << std::hex << 16; // will be outputted in hexadecimal
std::cout << 12; // will still be outputted in hexadecimal

std::cout << std::dec << 16; // will be outputted in decimal
std::cout << 12; // still decimal

你可以，例如为您的 A class:

实现它


class A {
public:
    void write_text(std::ostream& os) const {
        os << "TEXT";
    }

    void write_binary(std::ostream& os) const {
        os << "BINARY";
    }
};

// this gives us the unique index we need for pword() / iword()
inline int getAFormatIndex() {
    static int idx = std::ios_base::xalloc();
    return idx;
}

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, A const& a) {
    std::ostream::sentry s{os};
    if(!s) return os;
    
    if(os.iword(getAFormatIndex()) == 0)
        a.write_text(os);
    else
        a.write_binary(os);

    return os;
}

struct text_t {};
struct binary_t {};

inline constexpr text_t text;
inline constexpr binary_t binary;

// change to text mode
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, text_t const&) {
    os.iword(getAFormatIndex()) = 0;
    return os;
}

// change to binary mode
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, binary_t const&) {
    os.iword(getAFormatIndex()) = 1;
    return os;
}

operator<< for A检查当前存储在流中的格式类型（0为文本，1为二进制）并调用相应的方法
text & binary 是 io 操纵器，当应用于流时会更改流状态。

用法示例：

A a;
std::cout << text << a;
std::cout << binary << a;
std::cout << a; // still in binary format

godbolt example

2。包装函数

您还会在标准库中遇到的另一种 io 操纵器是更改单个元素的输入/输出的包装器。

这方面的例子是 std::quoted, std::get_money, std::put_money，等等...

这些函数只改变单个操作的格式，与上面的方法相反，改变所有后续输入/输出操作的格式。示例：

std::cout << std::put_money(12.34); // will be formatted as monetary value
std::cout << 12.34; // normal double output
std::cout << std::quoted("foo"); // -> "foo"
std::cout << "foo"; // -> foo

你可以，例如为您的 A class:

实现它


class A {
public:
    void write_text(std::ostream& os) const {
        os << "TEXT";
    }

    void write_binary(std::ostream& os) const {
        os << "BINARY";
    }
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, A const& a) {
    std::ostream::sentry s{os};
    if(!s) return os;

    a.write_text(os);

    return os;
}

struct binary_impl { A const& a; };

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, binary_impl const& b) {
    std::ostream::sentry s{os};
    if(!s) return os;

    b.a.write_binary(os);

    return os;
}

binary_impl binary(A const& a) {
    return { a };
}

// text is the default, so we need no wrapper
A const& text(A const& a) {
    return a;
}

我们基本上使用了一个包装器对象 (binary_impl)，它为 A 个对象实现了不同的 operator<<。

用法示例：

A a;
std::cout << text(a);
std::cout << binary(a);
std::cout << a; // default is text format

godbolt example

上面列出的方法只是标准库本身使用的方法（因此可能是最受认可的方法）。

你当然也可以为它创建你自己的自定义方法，例如通过使用 return 对象的成员方法，将以特定方式序列化对象：

class A {
public:
    void write_text(std::ostream& os) const {
        os << "TEXT";
    }

    void write_binary(std::ostream& os) const {
        os << "BINARY";
    }

    struct as_text_t { A const& a; };
    struct as_binary_t { A const& a; };

    as_text_t as_text() const {
        return { *this };
    }

    as_binary_t as_binary() const {
        return { *this };
    }
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, A::as_text_t const& el) {
    std::ostream::sentry s{os};
    if(!s) return os;

    el.a.write_text(os);

    return os;
}

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, A::as_binary_t const& el) {
    std::ostream::sentry s{os};
    if(!s) return os;

    el.a.write_binary(os);

    return os;
}

用法：

A a;
std::cout << a.as_text();
std::cout << a.as_binary();

godbolt example

如何创建一个操纵器来调用流中下一个对象中的特定函数？

How to create a manipulator that would call a specific function in the next object in the stream?

c++

stream

manipulators

1。在流状态中存储值

2。包装函数