在实现 C++1z 的
std::basic_string_view
以在较旧的编译器上使用它时,我遇到了流输出运算符重载 的问题。
基本上,它必须输出 string_view
引用的内容,同时不依赖于任何存在的空终止符(因为 string_view
不保证以空终止符结尾)。
通常,为
operator<<
编写重载非常容易,因为您可以依赖已经存在的重载,因此不需要使用哨兵对象 ,如本问题中所提到的 SO。
但在这种情况下,
operator<<
没有预定义的重载,它采用字符指针和长度(显然)。因此,我在当前的实现中创建了一个临时 std::string
实例:
template< typename TChar, typename TTraits >
auto operator<<(::std::basic_ostream<TChar, TTraits>& p_os, basic_string_view<TChar, TTraits> p_v)
-> ::std::basic_ostream<TChar, TTraits>&
{
p_os << p_v.to_string(); // to_string() returns a ::std::string.
return p_os;
}
这可行,但我真的不喜欢这样的事实:我必须创建一个临时的
std::string
实例,因为这需要冗余地复制数据和潜在的使用动态内存。至少在我看来,这违背了使用轻量级引用类型的目的。
所以我的问题是:
在没有开销的情况下为我的 string_view 实现正确格式化输出的最佳方法是什么?
在研究时,我发现 LLVM 是这样做的:(找到here)
// [string.view.io]
template<class _CharT, class _Traits>
basic_ostream<_CharT, _Traits>&
operator<<(basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os, basic_string_view<_CharT, _Traits> __sv)
{
return _VSTD::__put_character_sequence(__os, __sv.data(), __sv.size());
}
__put_character_sequence
的实现位于在此文件中,但它大量使用内部函数来进行格式化。我需要自己重新实现所有格式吗?
据我所知,你必须自己处理这个问题。
幸运的是,您需要对类似字符串的项目进行的格式化相当少——主要是根据需要在字符串之前或之后插入填充。
ios_base::width()
检索流的当前字段。ios_base::fmtflags()
检索左/右标志。ios_base::fill()
。
fixed
标志 - 如果没记错的话,设置它后,如果字符串比当前字段宽度长,您需要截断字符串。
string_view
的超简化实现),代码可能如下所示:
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <ios>
#include <sstream>
class string_view {
char const *data;
size_t len;
public:
string_view(char const *data, size_t len) : data(data), len(len) {}
friend std::ostream &operator<<(std::ostream &os, string_view sv) {
std::ostream::sentry s{ os };
if (s) {
auto fill = os.fill();
auto width = os.width();
bool left = os.flags() & std::ios::left;
bool right = os.flags() & std::ios::right;
bool fixed = os.flags() & std::ios::fixed;
auto pad = [&](size_t width) { while (width--) os.put(fill); };
if (sv.len < width) {
auto padding_len = width - sv.len;
if (right) pad(padding_len);
os.write(sv.data, sv.len);
if (left) pad(padding_len);
}
else {
os.write(sv.data, fixed ? width : sv.len);
}
}
os.width(0);
return os;
}
};
#ifdef TEST
void check(std::stringstream &a, std::stringstream &b) {
static int i;
++i;
if (a.str() != b.str()) {
std::cout << "Difference in test:" << i << "\n";
std::cout << "\"" << a.str() << "\"\n";
std::cout << "\"" << b.str() << "\"\n";
}
a.seekp(0);
b.seekp(0);
}
int main() {
char string[] = "Now is the time for every good man to come to the aid of Jerry.";
std::stringstream test1;
std::stringstream test2;
test1 << string_view(string, 3);
test2 << std::string(string, 3);
check(test1, test2);
test1 << string_view(string + 4, 2);
test2 << string_view(string + 4, 2);
check(test1, test2);
test1 << std::setw(10) << std::left << string_view(string, 6);
test2 << std::setw(10) << std::left << std::string(string, 6);
check(test1, test2);
test1 << std::setw(10) << std::right << string_view(string, 6);
test2 << std::setw(10) << std::right << std::string(string, 6);
check(test1, test2);
test1 << std::setw(10) << std::right << string_view(string, sizeof(string));
test2 << std::setw(10) << std::right << std::string(string, sizeof(string));
check(test1, test2);
test1 << std::setw(10) << std::right << std::fixed << string_view(string, sizeof(string));
test2 << std::setw(10) << std::right << std::fixed << std::string(string, sizeof(string));
check(test1, test2);
}
#endif
哦——还有一个细节。由于我们只写入流,而不是直接写入底层缓冲区,因此我认为在这种情况下我们可能实际上不需要创建 sentry
对象。如图所示,创建和使用它非常简单,但毫无疑问,删除它后至少会快一些。
template<class _CharT, class _Traits>
basic_ostream<_CharT, _Traits>&
operator<<(basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os, basic_string_view<_CharT, _Traits> __sv)
{
__os.write(__sv.data(), __sv.size());
return __os;
}