Бьерн Страуструп - Язык программирования С++. Главы 9-10
Страница 42. Буферизация
|
|
Страница 42 из 44
10.5.3 БуферизацияВсе операции ввода-вывода были определены без всякой связи с типом
файла, но нельзя одинаково работать со всеми устройствами без учета
алгоритма буферизации. Очевидно, что потоку ostream, привязанному к
строке символов, нужен не такой буфер, как ostream, привязанному к
файлу. Такие вопросы решаются созданием во время инициализации разных
буферов для потоков разных типов. Но существует только один набор
операций над этими типами буферов, поэтому в ostream нет функций, код
которых учитывает различие буферов. Однако, функции, следящие за
переполнением и обращением к пустому буферу, являются виртуальными.
Это хороший пример применения виртуальных функций для единообразной
работы с эквивалентными логически, но различно реализованными
структурами, и они вполне справляются с требуемыми алгоритмами буферизации.
Описание буфера потока в файле <iostream.h> может выглядеть следующим
образом:
class streambuf { // управление буфером потока
protected:
char* base; // начало буфера
char* pptr; // следующий свободный байт
char* gptr; // следующий заполненный байт
char* eptr; // один из указателей на конец буфера
char alloc; // буфер, размещенный с помощью "new"
//...
// Опустошить буфер:
// Вернуть EOF при ошибке, 0 - удача
virtual int overflow(int c = EOF);
// Заполнить буфер:
// Вернуть EOF в случае ошибки или конца входного потока,
// иначе вернуть очередной символ
virtual int underflow();
//...
public:
streambuf();
streambuf(char* p, int l);
virtual ~streambuf();
int snextc() // получить очередной символ
{
return (++gptr==pptr) ? underflow() : *gptr&0377;
}
int allocate(); // отвести память под буфер
//...
};
Подробности реализации класса streambuf приведены здесь только для
полноты представления. Не предполагается, что есть общедоступные
реализации, использующие именно эти имена. Обратите внимание на
определенные здесь указатели, управляющие буфером; с их помощью
простые посимвольные операции с потоком можно определить максимально
эффективно (и причем однократно) как функции-подстановки. Только
функции overflow() и underflow() требует своей реализации для каждого
алгоритма буферизации, например:
class filebuf : public streambuf {
protected:
int fd; // дескриптор файла
char opened; // признак открытия файла
public:
filebuf() { opened = 0; }
filebuf(int nfd, char* p, int l)
: streambuf(p,l) { /* ... */ }
~filebuf() { close(); }
int overflow(int c=EOF);
int underflow();
filebuf* open(char *name, ios::open_mode om);
int close() { /* ... */ }
//...
};
int filebuf::underflow() // заполнить буфер из "fd"
{
if (!opened || allocate()==EOF) return EOF;
int count = read(fd, base, eptr-base);
if (count < 1) return EOF;
gptr = base;
pptr = base + count;
return *gptr & 0377; // &0377 предотвращает размножение знака
}
За дальнейшими подробностями обратитесь к руководству по реализации
класса streambuf.
|