作为类成员的输出流

Output stream as class member

本文关键字：输出流 成员      更新时间：2023-10-16

我有一个 c++ 库，它提供了一个具有复杂逻辑的对象。在数据处理过程中，这个对象会向 std：：cout 输出很多东西（现在是硬编码的）。我希望处理输出不是转到标准输出，而是转到 custm 小部件（一些文本显示）。我尝试创建一个std::ostream类成员，使用参数设置它（控制台应用程序的 std：：cout 和 GUI 应用程序内部处理的其他一些 ostream）。但是编译器会给我抛出以下错误：

[ 14%]Building CXX object src/core/CMakeFiles/PietCore.dir/pvirtualmachine.cpp.o/usr/include/c++/4.6/ostream： 在构造函数'PVirtualMachine：:P VirtualMachine（QString）'中：                                                                      /usr/include/c++/4.6/ostream：363：7：错误："std：：basic_ostream：：basic_ostream（） [_CharT = char，_Traits = std：：char_traits]"受保护/home/tomasz/Development/C++/piet/src/core/pvirtualmachine.cpp：33：50：错误：在此上下文中在/usr/include/c++/4.6/ios：45：0 包含的文件中，                 来自/usr/include/c++/4.6/ostream：40，                 来自/usr/include/c++/4.6/iterator：64，                 来自/usr/include/qt4/QtCore/qlist.h：50，                 来自/usr/include/qt4/QtCore/qvector.h：48，                 来自/usr/include/qt4/QtGui/qpolygon.h：45，                 来自/usr/include/qt4/QtGui/qmatrix.h：45，                 来自/usr/include/qt4/QtGui/qtransform.h：44，                 来自/usr/include/qt4/QtGui/qimage.h：45，                 来自/usr/include/qt4/QtGui/QImage：1，                 来自/home/tomasz/Development/C++/piet/src/core/pcodepointer.h：17，                 from/home/tomasz/Development/C++/piet/src/core/pblockmanager.h：9，                 from/home/tomasz/Development/C++/piet/src/core/pvirtualmachine.h：10，                 来自/home/tomasz/Development/C++/piet/src/core/pvirtualmachine.cpp：4：/usr/include/c++/4.6/bits/ios_base.h： 在成员函数'std：：basic_ios& std：：basic_ios：：operator=（const std：：basic_ios&）'中：/usr/include/c++/4.6/bits/ios_base.h：791：5：错误："std：：ios_base& std：：ios_base：：operator=（const std：：ios_base&）' 是私有的/usr/include/c++/4.6/bits/basic_ios.h：64：11：错误：在此上下文中在/usr/include/c++/4.6/iterator：64：0 包含的文件中，                 来自/usr/include/qt4/QtCore/qlist.h：50，                 来自/usr/include/qt4/QtCore/qvector.h：48，                 来自/usr/include/qt4/QtGui/qpolygon.h：45，                 来自/usr/include/qt4/QtGui/qmatrix.h：45，                 来自/usr/include/qt4/QtGui/qtransform.h：44，                 来自/usr/include/qt4/QtGui/qimage.h：45，                 来自/usr/include/qt4/QtGui/QImage：1，                 来自/home/tomasz/Development/C++/piet/src/core/pcodepointer.h：17，                 from/home/tomasz/Development/C++/piet/src/core/pblockmanager.h：9，                 from/home/tomasz/Development/C++/piet/src/core/pvirtualmachine.h：10，                 来自/home/tomasz/Development/C++/piet/src/core/pvirtualmachine.cpp：4：/usr/include/c++/4.6/ostream： 在成员函数 'std：：basic_ostream& std：：basic_ostream：：operator=（const std：：basic_ostream&）'：/usr/include/c++/4.6/ostream：57：11：注意：这里首先需要合成方法'std：：basic_ios& std：：basic_ios：：operator=（const std：：basic_ios&）'/home/tomasz/Development/C++/piet/src/core/pvirtualmachine.cpp： 在成员函数'void PVirtualMachine：：setOutput（std：：ostream）'中：/home/tomasz/Development/C++/piet/src/core/pvirtualmachine.cpp：216：11：注意：这里首先需要合成方法'std：：basic_ostream& std：：basic_ostream：：operator=（const std：：basic_ostream&）'

如果有人指出我出了什么问题，我会很高兴，因为我不知道......

我的代码如下所示：

  • .h 文件
类光伏机器 {  私人：    标准：：流输出;    [...]  公共：    void setOutput（std：：ostream）;    [...]};
  • .cpp文件
void PVirtualMachine：：setOutput（std：：ostream os）{  输出 = 操作系统;}

这里有两个选项：

  • 使用引用，或
  • 使用指针

您不能使用普通实例，因为ostream是不可复制的。

使用引用（直接引用已实例化的ostream） 

class PVirtualMachine {
  private:
    std::ostream & output;
    [...]
  public:
    PVirtualMachine(std::ostream &);  // Reference must be initialized on construction.
    [...]
};

优势：

  • 无指针语法。
  • 应该始终引用std::ostream的有效实例，只要原始变量不被删除。

弊：

  • PVirtualMachine类必须使用初始化列表中的输出引用构造，否则将无法编译。
    • 初始化引用
  • 后无法更改引用。
  • 不能使用移动赋值运算符（即 operator=(PVirtualMachine &&) ）

使用指针（对对象的可选引用）

class PVirtualMachine {
  private:
    std::ostream * output;
    [...]
  public:
    void setOutput(std::ostream *);
    [...]
};

优势：

  • 可以实例化为空指针。
  • 可以轻松传递。
  • 可以更新为指向新的std::ostream实例。
  • 可以在 PVirtualMachine 实例的内部或外部创建。
  • 与移动赋值运算符配合使用。

弊：

  • 指针语法。
  • 在访问 ostream 和/或在构造函数中时必须检查空引用。

您可以使用对std::ostream的引用，这将支持任何类型的输出流，例如标准输出、文件等。只要您只想使用一个流，并且该流不会被销毁，这就可以了：

class PVirtualMachine {
  private:
    std::ostream & output;
    [...]
  public:
    PVirtualMachine(std::ostream & os = std::cout): output(os) { }
    // void setOutput(std::ostream & os) { output = os; } // can't change the reference
    [...]
};

如果希望此类共享流（因此在此类的生存期内保持活动状态），请使用 std::shared_ptr<std::ostream> 而不是引用。

我实际上会在我可能想要调试的模块中使用 ostream 实例。请注意，此类型没有默认构造函数，您必须将指针传递给流缓冲区，但该指针可以为 null。现在，当您/如果要捕获模块的输出时，只需使用 rdbuf() 将流缓冲区附加到它。这个流缓冲区可以是 std：：cout 的流缓冲区，但它也可以是一个std::stringbuf或std::filebuf，或者一些自动将输出重定向到某个窗口的自写的。需要注意的是：没有流缓冲区的输出将设置故障位（甚至坏位？），因此您必须在更改流缓冲区后对输出流调用clear()。另请注意，您必须手动管理此流缓冲区和引用它的流的生存期，不涉及所有权转让和自动清理。

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