c++ - 如何使 ostream 引用成为 ofstream？ (C++)

Question

我正在尝试制作一个简单的记录器类，我希望能够记录到通用 ostream(cout/cerr) 或一个文件。我想到的设计是允许构造函数采用 ostream& 或文件名，在后一种情况下创建 ofstream& 并将其分配给类的私有(private)ostream& 像这样:

class Log {
private:
    std::ostream& os;
public:
    Log(std::ostream& os = std::cout): os(os) { }
    Log(std::string filename) {
        std::ofstream ofs(filename);
        if (!ofs.is_open())
            // do errorry things
        os = ofs;
    }
};

这样做会给我一个错误，即 ofstream 的赋值运算符是私有(private)的。再看一遍，我突然想到，引用一个本地对象可能行不通，让 os 成为一个指向 ostream 的指针，然后声明并删除它在堆上使用 ofstream 情况，但不是 ostream 情况，其中 ostream 已经存在并且只是被 os (因为删除 os 的唯一地方是在构造函数中，我不知道有什么方法可以确定 os 是否是指向是否在堆上创建的 ofstream。

那么我怎样才能使它工作，即让 os 引用一个在构造函数中用文件名初始化的 ofstream？

Answer 1

一方面，引用一旦创建就不能重新绑定(bind)，只能初始化它们。你可能认为你可以这样做:

Log(std::string filename) : os(std::ofstream(filename)) {
    if (!os.is_open())
        // do errorry things
}

但这并不好，因为您正在使 os 引用一个临时变量。

当你需要一个必须是可选的引用时，也就是说，它有时需要引用某些东西而不是其他时候，你真正需要的是一个指针 :

class Log {
private:
    std::ostream* os;
    bool dynamic;
public:
    Log(std::ostream& os = std::cout): os(&os), dynamic(false) { }
    Log(std::string filename) : dynamic(true) {
        std::ofstream* ofs = new std::ofstream(filename);

        if (!ofs->is_open())
            // do errorry things and deallocate ofs if necessary

        os = ofs;
    }

    ~Log() { if (dynamic) delete os; }
};

上面的例子只是为了告诉你发生了什么，但你可能会想用一个智能指针来管理它。正如 Ben Voigt 指出的那样，有很多问题会导致您的程序出现无法预料和不希望出现的行为；例如，当你试图复制上面的类时，它会很麻烦。这是上面使用智能指针的示例:

class Log {
private:
    std::unique_ptr<std::ostream, std::function<void(std::ostream*)>> os;
public:
    Log(std::ostream& os = std::cout): os(&os, [](ostream*){}) { }

    Log(std::string filename) : os(new std::ofstream(filename), std::default_delete<std::ostream>()) {
        if (!dynamic_cast<std::ofstream&>(*os).is_open())
            // do errorry things and don't have to deallocate os
    }
};

不寻常的 os(&os, [](ostream*){}) 使指针指向给定的 ostream& 但当它超出范围时什么都不做；它给了它一个什么都不做的删除函数。您也可以在没有 lambda 的情况下执行此操作，只是对于此示例而言更容易。