c++ - 来自 istream 的子流

Question

假设我有一个 ifstream，它表示一个包含许多聚合在一起的子文件的大文件。我希望能够从代表文件一部分的较大 ifstream(给定大小和偏移量)创建一个“子”istream，以便其他代码可以从中读取子流就好像它是一个独立的 istream。

关于如何实现这一点有什么想法吗？

编辑 - 我宁愿避免提升。

Answer 1

这是一个 streambuf“过滤器”的示例，它从指定位置开始读取包含的 streambuf 并读取到指定大小。您创建 substreambuf，将原始 streambuf 传入，然后 substreambuf 转换访问，以便从底层 中的所需位置读取所有内容streambuf.

从 underflow 和 uflow 调用 sgetc 和 snextc 所涉及的大部分开销应该优化掉。许多提取运算符逐字节工作，因此除了在小节中维护读取位置和检查小节末尾之外，不应有额外的开销。当然，使用此类读取大块数据的效率会降低(尽管可以修复)。

这仍然需要改进，比如测试请求的位置是否在底层 streambuf 中。

class substreambuf : public std::streambuf
{
public:

    substreambuf(std::streambuf *sbuf, std::size_t start, std::size_t len) : m_sbuf(sbuf), m_start(start), m_len(len), m_pos(0)
    {
        std::streampos p = m_sbuf->pubseekpos(start);
        assert(p != std::streampos(-1));
        setbuf(NULL, 0);
    }

protected:

    int underflow()
    {
        if (m_pos + std::streamsize(1) >= m_len)
            return traits_type::eof();
        return m_sbuf->sgetc();
    }

    int uflow()
    {
        if (m_pos + std::streamsize(1) > m_len)
            return traits_type::eof();
        m_pos += std::streamsize(1);
        return m_sbuf->sbumpc();
    }

    std::streampos seekoff(std::streamoff off, std::ios_base::seekdir way, std::ios_base::openmode which = std::ios_base::in | std::ios_base::out)
    {
        std::streampos cursor;

        if (way == std::ios_base::beg)
            cursor = off;
        else if (way == std::ios_base::cur)
            cursor = m_pos + off;
        else if (way == std::ios_base::end)
            cursor = m_len - off;

        if (cursor < 0 || cursor >= m_len)
            return std::streampos(-1);
        m_pos = cursor;
        if (m_sbuf->pubseekpos(m_start + m_pos, std::ios_base::beg) == std::streampos(-1))
            return std::streampos(-1);

        return m_pos;
    }

    std::streampos seekpos(std::streampos sp, std::ios_base::openmode which = std::ios_base::in | std::ios_base::out)
    {
        if (sp < 0 || sp >= m_len)
            return std::streampos(-1);
        m_pos = sp;
        if (m_sbuf->pubseekpos(m_start + m_pos, std::ios_base::beg) == std::streampos(-1))
            return std::streampos(-1);
        return m_pos;
    }

private:
    std::streambuf *m_sbuf;
    std::streampos m_start;
    std::streamsize m_len;
    std::streampos m_pos;
};

可以这样用

using namespace std;

void somefunc(ifstream &bigifs)
{
    substreambuf sbuf(bigifs.rdbuf(),100,100);
    //new istream with the substreambuf as its streambuf
    istream isub(&sbuf);

    //use isub normally
}

这是受 Filtering Streambufs 的启发