c++ - 继承自 std::basic_streambuf 以写入套接字

Question

我想编写一个我自己的日志记录库，为日志条目发送到的任何地方提供抽象。

C++ 的 IO 库已经通过 std::stringstream 和 std::fstream 提供了这种抽象。我还希望能够从套接字读取/向套接字写入。

我读到扩展标准库的正确方法是继承std::basic_streambuf。我不明白的是，如果像 std::basic_filebuf 那样从 std::basic_streambuf 继承，那么哪里需要 std::ifsream、std::ofstream 和 std::fstream 类 ?我不能只用 std::basic_streambuf 的子类实例替换某些流的缓冲区，它输出我想要的地方吗？

到目前为止，我已经完成了以下操作，但我真的不确定自己在做什么。以下设计是否正确？

template< typename char_type, typename traits_type = std::char_traits< char_type > >
class basic_sock_streambuf : public std::basic_streambuf< char_type, traits_type >
{
public:

    basic_sock_streambuf()
    {

    }

    ~basic_sock_streambuf()
    {

    }

    int overflow (int c = EOF)
    {
        fputc( c, stdout ); // Temporary.
        return traits_type::to_int_type( c );
    }

    int underflow()
    {
        return fgetc( stdout ); // Temporary.
    }

    int sync()
    {
        return 0;
    }
};

template< typename char_type, typename traits_type = std::char_traits< char_type > >
class basic_isockstream : public std::basic_istream< char_type, traits_type >
{
};

template< typename char_type, typename traits_type = std::char_traits< char_type > >
class basic_osockstream : public std::basic_ostream< char_type, traits_type >
{
};

template< typename char_type, typename traits_type = std::char_traits< char_type > >
class basic_socktream : public basic_isockstream< char_type, traits_type >, public basic_osockstream< char_type, traits_type >
{
private:

    typedef basic_isockstream< char_type, traits_type > iparent;

    typedef basic_osockstream< char_type, traits_type > oparent;

    basic_sock_streambuf< char_type, traits_type > sock_sb;

    std::basic_streambuf< char_type, traits_type > * old_isb;

    std::basic_streambuf< char_type, traits_type > * old_osb;

public:

    basic_socktream()
    {
        old_isb = iparent::rdbuf( & sock_sb );
        old_osb = oparent::rdbuf( & sock_sb );
    }

    ~basic_socktream() throw()
    {
        iparent::rdbuf( old_isb );
        oparent::rdbuf( old_osb );
    }
};

编辑:根据答案更新代码:

template<
    typename char_type,
    typename traits_type = std::char_traits< char_type > >
class basic_sockbuf :
    public std::basic_streambuf< char_type, traits_type >
{
public:

    basic_sockbuf()
    {
    }

    ~basic_sockbuf()
    {
    }

    int overflow( int c = EOF )
    {
        fputc( c, stdout ); // Temporary.
        return traits_type::to_int_type( c );
    }

    int underflow()
    {
        return fgetc( stdout ); // Temporary.
    }

    int sync()
    {
        return 0;
    }
};

template<
    typename char_type,
    typename traits_type = std::char_traits< char_type > >
class basic_isockstream :
    public std::basic_istream< char_type, traits_type >
{
private:

    typedef std::basic_istream< char_type, traits_type > parent;

    basic_sockbuf< char_type, traits_type > buffer;

public:

    basic_isockstream() :
        std::basic_istream< char_type, traits_type >::basic_istream(),
        buffer()
    {
        init( & buffer );
    }
};

template<
    typename char_type,
    typename traits_type = std::char_traits< char_type > >
class basic_osockstream :
    public std::basic_ostream< char_type, traits_type >
{
private:

    basic_sockbuf< char_type, traits_type > buffer;

public:

    basic_osockstream() :
        std::basic_ostream< char_type, traits_type >::basic_istream(),
        buffer()
    {
        init( & buffer );
    }
};

template<
    typename char_type,
    typename traits_type = std::char_traits< char_type > >
class basic_socktream :
    public std::basic_iostream< char_type, traits_type >,
    public basic_sockbuf< char_type, traits_type >
{
private:

    basic_sockbuf< char_type, traits_type > buffer;

public:

    basic_socktream() :
        std::basic_iostream< char_type, traits_type >::basic_iostream(),
        buffer()
    {
        std::basic_iostream< char_type, traits_type >::init( & buffer );
    }
};

Answer 1

std::istream 和 std::ostream 提供格式化的输入和输出操作。也就是说，将流与数字、字符串等相互转换...

std::basic_streambuf 是一个较低级别的接口(interface)，用于从...某处读取或写入字符 block 。这就是您需要子类化和实现的内容。

而且，您走在正确的轨道上。 std::istream 和 std::ostream 都有一个重载的构造函数，它接受一个指向流缓冲区的指针。因此，您的行动计划是:

1. 子类化并实现您的自定义 std::basic_streambuf。

2. 使用指向流缓冲区的指针构造一个 std::istream 或一个 std::ostream。

Can't I just replace the buffer of some stream with a instance of a subclass of std::basic_streambuf

不，不是替换，而是构建一个。您构造一个 std::istream 或一个 std::ostream，使用指向您的缓冲区的指针。您不会使用 std::[io]fstream，而是使用 std::istream 和 std::ostream，使用您的流构建缓冲区。

例如，std::ifstream 是 std::istream 的子类，它使用指向内部流缓冲区的指针构造其父类(super class)从文件中读取。

随意创建您自己的 std::istream 的子类，它从您的流缓冲区子类继承而来，而 std::istream 构造流缓冲区首先是子类，然后是 std::istream。