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c++ - 流缓冲区之间的 block 级数据复制

coder 2023-11-14 原文

我想在 std::streambuf 之间高效复制数据实例。也就是说，我想在它们之间铲出数据 block ，而不是逐个字符地进行复制。例如，这不是我要找的:

stringbuf in{ios_base::in};
stringbuf out{ios_base::out};
copy(istreambuf_iterator<char>{in},
     istreambuf_iterator<char>{},
     ostreambuf_iterator<char>{out});

这里有语法糖，还有更多的错误检查:

ostream os{&out};
os << &in;

这是 operator<<(basic_streambuf<..>*) 的一个实现片段在我的标准库中(Mac OS X，XCode 7):

                typedef istreambuf_iterator<_CharT, _Traits> _Ip;
                typedef ostreambuf_iterator<_CharT, _Traits> _Op;
                _Ip __i(__sb);
                _Ip __eof;
                _Op __o(*this);
                size_t __c = 0;
                for (; __i != __eof; ++__i, ++__o, ++__c)
                {
                    *__o = *__i;
                    if (__o.failed())
                        break;
                }

底线是:这仍然是按字符复制。我希望标准库使用依赖于流缓冲区的 block 级成员函数的算法，sputn和 sgetn ，而不是按字符传输。标准库是否提供这样的算法，还是我必须自己动手？

最佳答案

恐怕答案是:标准库的当前设计是不可能的。原因是流缓冲区完全隐藏了它们管理的字符序列。这使得无法直接将字节从一个流缓冲区的获取区域复制到另一个流缓冲区的放置区域。

如果“输入”流缓冲区将公开其内部缓冲区，那么“输出”流缓冲区可以只使用 sputn(in.data(), in.size())。或者更明显:如果输出缓冲区也暴露了它的内部缓冲区，那么可以使用简单的 memcpy 在两者之间铲除字节。其他 I/O 库以这种方式运行:stream implementation例如，Google 的 Protocol Buffers。 Boost IOStreams 有一个 optimized implementation to copy between streams .在这两种情况下，高效的 block 级复制是可能的，因为流缓冲区等价物提供对其中间缓冲区的访问。

事实上，具有讽刺意味的是，流缓冲区甚至不需要缓冲区:在无缓冲操作时，每次读/写都直接进入底层设备。大概这是标准库不支持内省(introspection)的原因之一。不幸的结果是输入和输出流缓冲区之间不可能进行有效的复制。 block 级复制需要一个中间缓冲区，复制算法的操作如下:

  1. 通过 sgetn 从输入流缓冲区读取到中间缓冲区。
  2. 通过sputn从中间缓冲区写入输出流缓冲区。
  3. 转到 1. 直到输入耗尽或写入输出流缓冲区失败

关于c++ - 流缓冲区之间的 block 级数据复制，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/37076119/

ampblockcodesectioniteratorc++iostreamstreambuf

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