Назначение потоковых буферных классов

Биб,лиогека lOStream проектировалась со строгим разделением обязанностей. Классы, производные от basicjos, «всего лишь» ограничиваются форматированием данных. Онерации чтения и записи символов выполняются потоковыми буферами, которые представлены объектами, подчиненными но отношению к классу basic ios. Потоковые буферы обеспечивают выполнеппс чтения/записи в символьных буферах и помогают абстрагироваться от внешнего представления (например, файлов или строковых данных).

Потоковые буферы играют важную роль при выполнении ввода-вьшода с новыми внешними представлениями (например, сокетами или компонентами графического интерфейса), перенаправлении потоков данных или их конвейерном объединении (например, при сжатии выходных данных перед их передачей в другой поток данных). Кроме того, потоковые буферы обеспечивают синхронизацию при одновременном вводе-выводе с одним внешним представлением. Дополнительная информация приведена на с. 613.

Потоковые буферы упрощают определение новых «внешних представлений» (скажем, предназначенных для работы с новым носителем данных). Для этого требуется лишь объявить новый потоковый буферный класс, производный от basic streambuf<> (или его подходящей специализации) и определить функции чтения и/или записи символов для нового внешнего представления. Все возможности форматированного ввода-вывода автоматически становятся доступными, когда объект потока данных инициализируется для использования объекта нового потокового буферного класса. На с. 636 рассказано, как определяются новые потоковые буферы для работы со специальными носителями данных.

Подробные определения классов

Как и все шаблонные классы библиотеки lOStream, шаблон basicjoso параметризуется по двум аргументам, а его определение выглядит так:

namespace std {

template <class charT.

class traits = ch3r traits<charT> > class basicjos:

В аргументах шаблона передается тип символов, используемый потоковыми классами, и класс с описанием трактовок этого типа.

В частности, трактовки класса определяют признак конца файла- и способы копирования/перемещения ряда символов. Как правило, тип символов ассоциируется с определенным набором трактовок, поэтому будет вполне логично определить шаблонный класс, специализируемый для конкретных типов символов.

На самом деле они не делают даже этого! Форматирование поручается соответствующим фацетам библиотеки локального контекста. Дополнительная информация о фацетах приведена иа с. 670 и 676.

Термин «конец файла» в данном контексте означает «конец входных даШых», что соответствует интерпретации константы EOF в языке С,

Соответственно но умолчанию используется класс трактовок char traits<charT>, где charT - тип символов. Стандартная библиотека С++ содержит специа.т1иза-цни шаблона char traits для типов символов char и wchar t. За дополнительной информацией о трактовках символов обращайтесь к с. 659.

Существуют две специализации класса basicjoso для двух самых распространенных типов символов:

namespace std {

typedef bas1c 1os<char> 1os: typedef basic 1os<wchar t> wios;

Тип ios соответствует базовому классу «старой» библиотеки lOStream, разработанной AT&T, и может использоваться для обеспечения совместимости со старыми программами С++.

Класс потокового буфера, используемый basicjos, определяется аналогично;

namespace std {

template <class charT.

class traits = char traits<charT> > class basic streambuf; typedef bas1c streambuf<char> streambuf; typedef basic streambuf<wchar t> wstreambuf;

Конечно, шаблоны basicjstreamo, basic ostream<> и basic iostream<> тоже параметризуются по типу символов и классу трактовок:

namespace std {

template <class charT,

class traits = char traits<charT> > class basic istream;

template <class charT,

class traits = char traits<charT> > class bas1c ostream:

template <class charT.

class traits = char traits<charT> >

class basic iostream:

По аналогии с другими классами также существуют спещтализации для двух важнейший типов символов:

namespace std {

typedef bas1c 1stream<char> istream; typedef basic istream<wchar t> wistream;

typedef basic istream<char> ostream; typedef basic 1stream<wchar t> wostream;

typedef basic istream<char> lost ream: typedef bas1c 1stream<wchar t> wiostream:

В западном полушарии обычно используются типы istream и ostream, в целом совместимые со «старыми» потоковыми классами AT&T.

Классы istream witliassign, ostream withassign и iostream witliassign, включенные в некоторые старые потоковые библиотеки (и производные от istream, ostream и iostream соответственно), не поддерживаются стандартом. Их функциональность реализуется другими средствами (см. с. 615).

Также в библиотеку lOStream входят дополнительные классы для выполнения форматированного ввода-вывода при работе с файлами и строками. Эти классы рассматриваются на с. 602 и 619.

Глобальные потоковые объекты

Для потоковых классов определен ряд глобальных потоковых объектов, предназначенных для работы со стандартными каналами ввода-вывода (табл. 13.2). Эти объекты упоминались выше при описании потоков данных с типом символов char, однако аналогичные объекты также определены для потоков данных с типом символов wchar t.

Таблица 13.2. Глобальные потоковые объекты

По умолчанию эти стандартные потоки данных синхронизируются со стандартными потоками данных С. Иначе говоря, стандартная библиотека С++ гарантирует сохранение порядка вывода при смешанном нснользовании потоков данных С и С++. Перед выводом все буферы стандартных потоков данных С++ очищают буферы соответствующих потоков данных С, и наоборот. Разумеется, синхронизация требует дополнительного времени. Если она не нужна, отключите ее вызовом sync with stdio(false) перед первой операцией ввода-вывода (см. с. 654).