c++ - std::cout 线程安全格式化和 io 操作

Question

想象一下你有两个线程。第一个线程尝试使用 std::dec 将整数打印为十进制:

std::cout << std::dec << 123 << std::endl;

第二个线程尝试使用 std::hex 将整数打印为十六进制。 :

std::cout << std::hex << 0x321 << std::endl;

是否保证 123 将打印为十进制而 0x321 将打印为十六进制？如果不是，我该如何正确处理 std::cout在多线程环境中格式化？
C++20 有 std::osyncstream .但是在 C++20 之前我们可以使用什么？

Answer 1

从一开始，这不是 std::cout 的选项。 .
如果您只想使用不同的对象，那么简单的方法就是对所需的每个“复合”使用 stringstream，例如:

std::cout << (std::ostringstream{} << std::hex << 0x321 << std::endl).str();

或者，您可以创建自己的流类，将所有内容转发到 std::cout销毁时(例如，您可以拥有 std::ostringstream 作为成员或继承它):

~MyStringStream(){
  std::cout << str();
}

我不建议在实际的 std::cout 上更改这个事实因为别人不会期待 std::cout以这种或那种不同的方式行事。然而话虽如此，我认为重定向是可能的，所以我创造了一种方式来展示这一点(有点像黑客:我认为所有做这样的事情都是黑客)以及如何使这成为可能。请注意，这根本不是一个完整的解决方案，它只是展示了如何获得 std::cout通过您自己的流类，然后需要“正确”实现/覆盖，使线程安全，然后添加必要的同步，或者您计划获得额外的级别等。另请注意我没有考虑到这如何干扰 std::cout捆绑流(例如 std::in ， std::err )，但我想这没什么大不了的。
Try it yourself on godbolt

#include <utility>
#include <string>
#include <iostream>
#include <sstream>


std::stringstream new_out;

class SyncedStreamBuf : public std::stringbuf {
public:
  SyncedStreamBuf(){}
  

  virtual int sync() override {
    new_out << "From override: " << str();
    str("");//empty buffer
    return 0;//success
  }
};

class SyncedStream : public std::ostream {
public:
  SyncedStream() : std::ostream(&syncedStreamBuf_){
  }

private:
  SyncedStreamBuf syncedStreamBuf_;
};

SyncedStream my_stream;

int main()
{
    std::streambuf* cout_buff = std::cout.rdbuf(); // save pointer to std::cout buffer
 
    std::cout.rdbuf(my_stream.rdbuf());//redirect cout to our own 'stuff'
    
    static_cast<std::ostream&>(new_out).rdbuf(cout_buff);//put cout's buffer into a new out stream
    
    
    new_out << "test: new_out now prints to stdout\n";
    std::cout << "some message\n";//<--now goes through our overridden class
    std::cout.flush();

    std::cout << "you will see this message - didn't flush\n";
}

输出:

test: new_out now prints to stdout

From override: some message