如何从C++程序中打开自定义I/O流？

众所周知，有三个默认I/O流映射到标准库中的预定义对象：

0:std:：istream std:：cin 1:std:：ostream std:：cout 2:std:：ostream std:：cerr和std:：ostream std:：clog 但是，您可以从bash脚本中创建额外的流3、4、

所以，您能用描述符3创建一个额外的输出流并将其绑定到std:：ostream自定义对象吗？如果是，怎么做？std:：ofstream没有做到这一点，因为它会创建一个名为3的文件，而这不是我想要的

---

编辑：它不必是便携式的。如果它在POSIX上工作就足够了。

如果您需要程序的可移植性，则不可能。C++ 11标准没有指定统一的方式。

但是，您可以定义自己的输出流缓冲区，该缓冲区覆盖溢出和xsputn虚拟函数，并使用系统特定的API使用指定的描述符将每个字符或字符序列写入流

大致如下：

class my_ostream_buf : public std::streambuf
{

public:

    my_ostream_buf(int fd) : _fd(fd) { }

protected:

    virtual int_type overflow (int_type c)
    {
        if (c != EOF)
        {
            char ch = c;
            if (write(_fd, &ch, 1) != 1)
            {
                return EOF;
            }
        }

        return c;
    }

    // This is not strictly necessary, but performance is better if you
    // write a sequence of characters all at once rather than writing
    // each individual character through a separate system call.
    virtual std::streamsize xsputn(const char* s, std::streamsize num)
    {
        return write(_fd, s, num);
    }

private:

    int _fd = 0;    

};

以下是您将如何使用它：

using namespace std;

int main()
{
    int fd = ...; // Any file descriptor
    my_ostream_buf buf(fd);

    ostream os(&buf); // Take care of the lifetime of `buf` here, or create your
                      // own class that derives from ostream and encapsulates an
                      // object of type my_ostream_buf

    os << "Hello" << endl;
}

---

如果你需要你的程序是可移植的，这是不可能的。C++ 11标准没有指定统一的方式。

但是，您可以定义自己的输出流缓冲区，该缓冲区覆盖溢出和xsputn虚拟函数，并使用系统特定的API使用指定的描述符将每个字符或字符序列写入流

大致如下：

class my_ostream_buf : public std::streambuf
{

public:

    my_ostream_buf(int fd) : _fd(fd) { }

protected:

    virtual int_type overflow (int_type c)
    {
        if (c != EOF)
        {
            char ch = c;
            if (write(_fd, &ch, 1) != 1)
            {
                return EOF;
            }
        }

        return c;
    }

    // This is not strictly necessary, but performance is better if you
    // write a sequence of characters all at once rather than writing
    // each individual character through a separate system call.
    virtual std::streamsize xsputn(const char* s, std::streamsize num)
    {
        return write(_fd, s, num);
    }

private:

    int _fd = 0;    

};

以下是您将如何使用它：

using namespace std;

int main()
{
    int fd = ...; // Any file descriptor
    my_ostream_buf buf(fd);

    ostream os(&buf); // Take care of the lifetime of `buf` here, or create your
                      // own class that derives from ostream and encapsulates an
                      // object of type my_ostream_buf

    os << "Hello" << endl;
}

---

标准中对此没有任何规定。以良好的状态 在IOStream的实现中，应该有一些额外的， std:：filebuf的特定于实现的构造函数 取一个系统文件描述符，其类型取决于 系统，并从中创建一个filebuf。如果没有，你就得 创建自己的streambuf。这可能或多或少有点困难， 取决于你需要什么：如果你只需要一个简单的， 单向流读取或写入，但不能同时读取或写入，无 支持搜索，输入时无代码翻译，非常方便 相对简单。但你仍然必须熟悉 系统级请求，如读或写。如果你想 支持filebuf所做的一切，它比 复杂

编辑： 我只是想加一个例子。既然你提到bash， 我想：

class FdStreambuf : public std::streambuf
{
    int myFd;
    char buffer[1024];

    bool writeBuffer()
    {
        int len = pptr() - pbase();
        return len == 0 || write( myFd, pptr(), len ) == len;
    }

protected:
    int overflow( int ch )
    {
        int results = ch == traits::eof() ? 0 : ch;
        if ( pbase() != NULL ) {
            if ( ! writeBuffer() ) {
                results = traits::eof();
            }
        }
        setp( buffer, buffer + sizeof( buffer ) );
        sputc( ch );
        return ch;
    }

    int sync()
    {
        return writeBuffer() ? 0 : -1;
    }

public:
    FdStreambuf( int fd ) : myFd( fd ) {}
    int close()
    {
        sync();
        return ::close( myFd );
    }
};

class FdOStream : private FdStreambuf, public std::ostream
{
public:
    FdOStream( int fd )
        : FdStreambuf( fd )
        , std::ostream( this )
    {
    }
    void close()
    {
        if ( FdStreambuf::close() != 0 ) {
            setstate( std::ios_base::badbit );
        }
    }
};

我认为这是所有必要的，但有可能我

---

忘记了什么。

标准中对此没有任何规定。以良好的状态 在IOStream的实现中，应该有一些额外的， std:：filebuf的特定于实现的构造函数 取一个系统文件描述符，其类型取决于 系统，并从中创建一个filebuf。如果没有，你就得 创建自己的streambuf。这可能或多或少有点困难， 取决于你需要什么：如果你只需要一个简单的， 单向流读取或写入，但不能同时读取或写入，无 支持搜索，输入时无代码翻译，非常方便 相对简单。但你仍然必须熟悉 系统级请求，如读或写。如果你想 支持filebuf所做的一切，它比 复杂

编辑： 我只是想加一个例子。既然你提到bash， 我想：

class FdStreambuf : public std::streambuf
{
    int myFd;
    char buffer[1024];

    bool writeBuffer()
    {
        int len = pptr() - pbase();
        return len == 0 || write( myFd, pptr(), len ) == len;
    }

protected:
    int overflow( int ch )
    {
        int results = ch == traits::eof() ? 0 : ch;
        if ( pbase() != NULL ) {
            if ( ! writeBuffer() ) {
                results = traits::eof();
            }
        }
        setp( buffer, buffer + sizeof( buffer ) );
        sputc( ch );
        return ch;
    }

    int sync()
    {
        return writeBuffer() ? 0 : -1;
    }

public:
    FdStreambuf( int fd ) : myFd( fd ) {}
    int close()
    {
        sync();
        return ::close( myFd );
    }
};

class FdOStream : private FdStreambuf, public std::ostream
{
public:
    FdOStream( int fd )
        : FdStreambuf( fd )
        , std::ostream( this )
    {
    }
    void close()
    {
        if ( FdStreambuf::close() != 0 ) {
            setstate( std::ios_base::badbit );
        }
    }
};

我认为这是所有必要的，但有可能我 忘了什么。

我把“和”的答案结合起来，这就是我得到的答案，以防有人需要它

溪流 我结合了“和”的答案，这是我得到的，以防有人需要

溪流

---

或者重写下溢和写入，因为他提到了一个额外的输出流。您并不真正需要xsgetn。我想加一点缓冲，这也不难。@JamesKanze：是的，缓冲会更好。我只是尽量让它简单。感谢示例实现，我将试一试。请看我的编辑，它不必在POSIX linux和mac之外进行移植，实际上。。。。我的_ostream_buf不应该公开继承std:：streambuf吗？或者我错过了什么吗？@bitmask:好的，那么这个简单化的版本应该可以工作了。请记住，它不做任何缓冲。如果您需要缓冲，请查看James Kanze的示例。或者重写underflow并写入，因为他提到了额外的输出流。您并不真正需要xsgetn。我想加一点缓冲，这也不难。@JamesKanze：是的，缓冲会更好。我只是尽量让它简单。感谢示例实现，我将试一试。请看我的编辑，它不必在POSIX linux和mac之外进行移植，实际上。。。。我的_ostream_buf不应该公开继承std:：streambuf吗？或者我错过了什么吗？@bitmask:好的，那么这个简单化的版本应该可以工作了。请记住，它不做任何缓冲。如果您需要缓冲，请查看James Kanze的示例。您是对的，ostream包装器可能很方便。怎样

---

无论如何，FdStreambuf继承可能应该是私有成员，这样包装器就可以是一个模板类，使其更通用。@bitmask您正在将指向streambuf的指针传递到istream的构造函数中。我希望streambuf在istream得到它之前被构造。基类是在成员之前按从左到右的顺序构造的，所以我在从istrea继承之前从streambuf私下继承。看见唯一的问题是，这涉及到不必要的内存分配，但是呃，你是对的，ostream包装器可能很方便。但是，FdStreambuf继承可能应该是一个私有成员，因此包装器可以是一个模板类，使其更通用。@位掩码您正在将指向streambuf的指针传递到istream的构造函数中。我希望streambuf在istream得到它之前被构造。基类是在成员之前按从左到右的顺序构造的，所以我在从istrea继承之前从streambuf私下继承。看见唯一的问题是，有一个不必要的内存分配涉及，但嗯。这对我工作！util:：FdStreamBuf WritePipeBuf pipefd；std:：ostream ChildDebug&writepebuf；这对我有用！util:：FdStreamBuf WritePipeBuf pipefd；std:：ostream ChildDebug&writepebuf；儿童调试