Question

假设我有一个ifstream代表一个包含大量聚合在一起的子文件的大文件。我希望能够从较大的istream（给定大小和offest）创建一个“sub”ifstream来代表文件的一部分，以便其他代码可以从该子流中读取，就像它是一个独立的istream。

关于如何实现这一目标的任何想法？

修改 - 我宁愿避免提升。

Answer 1

这是一个streambuf“过滤器”的示例，它从包含的streambuf读取，从指定位置开始并读取到指定的大小。您创建substreambuf，将原始streambuf传入和substreambuf然后翻译访问权限，以便从基础streambuf中的所需位置读取所有内容。

从sgetc和snextc调用underflow和uflow所涉及的大部分开销都应该优化掉。许多提取操作符都是逐字节工作的，因此除了维护子部分中的读取位置和检查子部分的结尾之外，不应该有额外的开销。当然，阅读大块数据的效率会降低（尽管可以修复）。

这仍然需要改进，例如测试请求的位置是否在基础streambuf。

内

class substreambuf : public std::streambuf
{
public:

    substreambuf(std::streambuf *sbuf, std::size_t start, std::size_t len) : m_sbuf(sbuf), m_start(start), m_len(len), m_pos(0)
    {
        std::streampos p = m_sbuf->pubseekpos(start);
        assert(p != std::streampos(-1));
        setbuf(NULL, 0);
    }

protected:

    int underflow()
    {
        if (m_pos + std::streamsize(1) >= m_len)
            return traits_type::eof();
        return m_sbuf->sgetc();
    }

    int uflow()
    {
        if (m_pos + std::streamsize(1) > m_len)
            return traits_type::eof();
        m_pos += std::streamsize(1);
        return m_sbuf->sbumpc();
    }

    std::streampos seekoff(std::streamoff off, std::ios_base::seekdir way, std::ios_base::openmode which = std::ios_base::in | std::ios_base::out)
    {
        std::streampos cursor;

        if (way == std::ios_base::beg)
            cursor = off;
        else if (way == std::ios_base::cur)
            cursor = m_pos + off;
        else if (way == std::ios_base::end)
            cursor = m_len - off;

        if (cursor < 0 || cursor >= m_len)
            return std::streampos(-1);
        m_pos = cursor;
        if (m_sbuf->pubseekpos(m_start + m_pos, std::ios_base::beg) == std::streampos(-1))
            return std::streampos(-1);

        return m_pos;
    }

    std::streampos seekpos(std::streampos sp, std::ios_base::openmode which = std::ios_base::in | std::ios_base::out)
    {
        if (sp < 0 || sp >= m_len)
            return std::streampos(-1);
        m_pos = sp;
        if (m_sbuf->pubseekpos(m_start + m_pos, std::ios_base::beg) == std::streampos(-1))
            return std::streampos(-1);
        return m_pos;
    }

private:
    std::streambuf *m_sbuf;
    std::streampos m_start;
    std::streamsize m_len;
    std::streampos m_pos;
};

可以像这样使用

using namespace std;

void somefunc(ifstream &bigifs)
{
    substreambuf sbuf(bigifs.rdbuf(),100,100);
    //new istream with the substreambuf as its streambuf
    istream isub(&sbuf);

    //use isub normally
}

这受到Filtering Streambufs

的启发

Answer 2

我使用Boost.Iostreams库完成了类似的操作。在教程|编写设备下查看。我们的想法是创建一个“设备”类，它实现低级接口（读/写/搜索），然后使用您的设备类实例化一个istream / ostream派生类来执行实际的I / O.

Answer 3

所有iostream都将大多数自定义逻辑放在streambuf专精中。 fstream（或basic_fstream）使用istream的实例初始化file_buf。 stringstream（stringbuf）也是如此。如果您想要滚动自己的子流，可以通过在父流方面实现自己的streambuf来实现。

Answer 4

一点点想法：如果您可以控制代码的客户端（即使用输入流的部分），我建议您修改它以接受另外两个参数，如下图所示：

// Old code
void ClassUsingInput::SetInput(std::streambuf & inputbuf)
{
   // Implementation ...
}

可以成为：

// New code
void ClassUsingInput::SetInput(std::streambuf & inputbuf, std::streampos position, std::streamsize size) 
{
    inputbuf.pubseekpos(position) ;
    // internally use size to detect end-of-substream
}

来自istream的子流

4 个答案: