簡介

流緩沖區是一種I/O緩沖區，接口由basic_streambuf定義。針對字符型別char和wchar,標準程序庫分別提供預先定義好的流緩沖區（streambuf）和寬字符流緩沖區（wstreambuf）。尤其是在特殊通道上，各類可以當做基類。

• 函數eback(),gptr()和egptr()構成了read(input)緩沖區的界面。
• 函數pbase(),pptr(),epptr()構成了write(output)緩沖區的界面。

pbase()是指output stream緩沖區的起始位置。 pptr()是當前寫入位置。 epptr()是output 緩沖區的結尾。 pbase()至pptr()之間的序列字符已被寫至相應的輸出通道，但未被清空。

輸出緩沖區

對于程序員和程序開發者來說，類basic_streambuf僅僅是發送（sent）和提取（extracted）字符的地方。通常有兩個公共函數，用于寫入字符。

int streambuf::sputc( int nCh );
int streambuf::sputn( const char* pch, int nCount );
函數sputc發生錯誤時，會返回traits_type::eof(）。

成員函數sputc()可用來向緩沖區中寫入一個字符，如果當時有一個空的改寫位置，字符就會被復制到該位置上。之后，指向當前改寫位置的那個指針就會加1。如果緩沖區是空的，就調用虛函數overflow（）將output緩沖區的內容發送至對應的輸出管道中。

所以，通過重載overflow()函數可以自定義streambuffer。

#include <IOSTREAM> #include <streambuf> #include <LOCALE> #include <CSTDIO>using namespace std;class outbuf : public std::streambuf { protected:virtual int_type overflow(int_type c){if(c != EOF){c = std::toupper(c ,getloc());if(putchar(c) == EOF){return EOF;}}return c;} };void main() {outbuf ob;std::ostream out(&ob);int num = 56;out << "56 十六進制數值: " << std::hex << std::showbase << num << endl; } 上面是一個沒有緩沖區的demo。因為緩沖區為空，每輸出一個字符都會調用一次overflow()函數，在overflow中直接將字符輸出。

#include <iostream> #include <io.h> #include <streambuf> #include <cstdio> using namespace std;static const int bufferSize = 10;class outbuf : public std::streambuf { protected:char buffer[bufferSize];//定義一個數組表示緩沖區。 public:outbuf(){setp(buffer ,buffer + bufferSize - 1);//設置streambuf對象的緩沖區；}virtual ~outbuf(){sync();//程序退出時，將數組中的殘余數據輸出至外部設備。}protected:int flushBuffer(){int num = pptr() - pbase();if(write(1 ,buffer , num) != num)//輸出。{return EOF;}pbump(-num);//將當前寫指針清空，指向緩沖區的開始位置。return num;}virtual int_type overflow(int_type c){/*注意setp(buffer ,buffer + bufferSize - 1)，所以pptr()==epptr()的時候,（也就是調用underflow的時候）,pptr()指向緩沖區的最后一個位置（數組的最后一個位置）。所以pptr()指向有效內存。*/if(c != EOF){*pptr() = c;pbump(1);//使當前位置指向數組最后一個元素之后。}if(flushBuffer() == EOF){return EOF;}return c;}virtual int sync(){if(flushBuffer() == EOF){return -1;}return 0;} };class fdostream : public std::ostream { protected:outbuf buf; public:fdostream(int fd):ostream(0){rdbuf(&buf);//設置streambuf對象。} };void main() {fdostream out(1);out << "51 hexadecimal: " << std::hex << std::showbase << 51 << endl; } 輸入緩沖區

函數sgetc()和sbumpc()可以從streambuf中讀取一個字符，不同之處是sbumpc()會使當前指針后移，而sgetc()僅返回當前字符。

如果緩沖區為空，就沒有可用字符了。緩沖區必須重新補給。如果沒有可用字符，函數sbumpc()會調用虛函數uflow()，而uflow()的默認行為是調用underflow(),移動“讀取指針”。

需要說明一下的時,eback()返回緩沖區中有效數據的起始位置。epptr()返回緩沖區有效數據末端位置。pptr()返回當前讀取位置。這里需要注意的是，eback()并不一定等于pptr()，因為為了支持回退，eback()和pptr()之間存儲已經讀取過的字符。而epptr()并不一定是緩沖區數組的最后一個元素，因為可能沒有從輸入設備讀取這么多的數據。

在給出demo之前，由于輸入緩沖區支持回退，也就是讀取指針可以左移，讀取之前讀取過的字符。所以，在重寫函數underflow自定義自己的streambuf時，也需要支持這種特性。

#include <iostream> #include <streambuf> #include <cstring> #include <io.h> using namespace std;static const int bufferSize = 10; static const int maxBackNum = 4;class inbuf : public std::streambuf { protected:char buffer[bufferSize]; public:inbuf(){setg(buffer + maxBackNum ,buffer + maxBackNum ,buffer + maxBackNum);} protected:virtual int_type underflow(){if(gptr() < egptr()){return *gptr();}int numputback;numputback = gptr() - eback();if(numputback > maxBackNum)numputback = maxBackNum;memcpy(buffer + maxBackNum - numputback ,gptr() - numputback ,numputback);int num ;num = read(0 ,buffer + maxBackNum ,bufferSize - maxBackNum);if(num < 0)return EOF;setg(buffer + (maxBackNum - numputback) ,buffer + maxBackNum ,buffer + maxBackNum + num);return *gptr();} };void main() {inbuf ib;std::istream in(&ib);char c;for(int i = 1 ;i <= 20 ;i++){in.get(c);cout << c << flush;if(i == 8){in.unget();in.unget();}}cout << endl; }

總結

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