c++或库中是否存在null std::ostream实现?

Is there a null std::ostream implementation in C++ or libraries?

本文关键字:std ostream 实现 null 存在 是否 c++      更新时间:2023-10-16

我正在寻找像/dev/null一样的std::ostream实现。它会忽略任何流到它的内容。这样的东西存在于标准库或Boost中吗?还是我得自己卷?

如果你有boost,那么有一个空流&Istream实现在boost/iostreams/device/null.hpp中可用。要点:

#include "boost/iostreams/stream.hpp"
#include "boost/iostreams/device/null.hpp"
...
boost::iostreams::stream< boost::iostreams::null_sink > nullOstream( ( boost::iostreams::null_sink() ) );
...

最简单的解决方案就是使用未打开的std::ofstream。这会导致流中的错误状态,但大多数输出器不会检查;通常的习语是把支票留到最后,在……之后关闭(这将把它放在您编写的代码中,您知道流应该无效)。

否则,它很容易实现:只需要创建一个streambuf包含一个小缓冲区,并将其设置在overflow中(总是返回成功)。请注意,这将比然而,未打开的文件;各种>>操作符将仍然对所有的转换(如果流有错误状态,它们不会进行转换)。

编辑:

class NulStreambuf : public std::streambuf
{
    char                dummyBuffer[ 64 ];
protected:
    virtual int         overflow( int c ) 
    {
        setp( dummyBuffer, dummyBuffer + sizeof( dummyBuffer ) );
        return (c == traits_type::eof()) ? '' : c;
    }
};

通常提供一个从istream派生的方便类或ostream,它将包含this的一个实例它使用的缓冲区。类似以下语句:

class NulOStream : private NulStreambuf, public std::ostream
{
public:
    NulOStream() : std::ostream( this ) {}
    NulStreambuf* rdbuf() const { return this; }
};

或者您可以直接使用std::ostream,传递的地址

如果你在流上设置badbit,它将不会输出任何内容:

#include <iostream>
int main() {
    std::cout << "an";
    std::cout.setstate(std::ios_base::badbit);
    std::cout << "bn";
    std::cout.clear();
    std::cout << "cn";
}

输出:

a
c

我知道这是非常古老的线程,但我想将此添加到任何正在寻找相同解决方案的人,而没有增强和最快的一个。

我结合了上面三个不同的建议,其中一个直接写入/dev/null(所以它涉及内核)

令人惊讶的是,获得最多投票的NullStream表现最差。

下面是100,000,000次写操作的结果:

a) /dev/null : 30 seconds
b) NullStream: 50 seconds
c) badbit    : 16 seconds (the winner in speed, but cannot test for errors!)
d) boost     : 25 seconds (the ultimate winner)
下面是测试代码
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <time.h>
#include <boost/iostreams/stream.hpp>
class NullStream : public std::ostream {
    class NullBuffer : public std::streambuf {
    public:
        int overflow( int c ) { return c; }
    } m_nb;
public:
    NullStream() : std::ostream( &m_nb ) {}
};
int test( std::ostream& ofs, const char* who ) {
    const time_t t = time(NULL);
    for ( int i = 0 ; i < 1000000000 ; i++ )
        ofs << "Say the same" ;
    std::cout << who << ": " << time(NULL) - t << std::endl;
}
void devnull() {
    std::ofstream ofs;
    ofs.open( "/dev/null", std::ofstream::out | std::ofstream::app );
    test(ofs, __FUNCTION__);
    ofs.close();
}
void nullstream() {
    NullStream ofs;
    test(ofs, __FUNCTION__);
}
void badbit() {
    std::ofstream ofs;
    ofs.setstate(std::ios_base::badbit);
    test(ofs, __FUNCTION__);
}
void boostnull() {
    boost::iostreams::stream< boost::iostreams::null_sink > nullOstream( ( boost::iostreams::null_sink() ) );
    test(nullOstream, __FUNCTION__);
}
int main() {
    devnull();
    nullstream();
    badbit();
    boostnull();
    return 0;
}

编辑

最快的解决方案——我们使用badbit——有一个缺点。如果程序检查输出是否成功写入——我不知道为什么程序不应该这样做——那么它将因为这个错误而失败。因此,亚军boost是获胜者。

根据@user5406764的答案,可以通过重载全局<<操作符跳过任何实际操作。解决方案应该是跨平台的,并且是最快的。

#include <iostream>
class NullStream : public std::ostream {
public:
  NullStream() : std::ostream(nullptr) {}
  NullStream(const NullStream &) : std::ostream(nullptr) {}
};
template <class T>
const NullStream &operator<<(NullStream &&os, const T &value) { 
  return os;
}
int main() {
  auto null = NullStream();
  std::cerr << "a" << std::endl;
  null << "b" << std::endl;
  std::cerr << "c" << std::endl;
}
输出:

a
c

不需要第三方库也可以做到。只需使用rdbuf将相关的流缓冲区设置为nullptr,您的工作就完成了

std::cout << "Hello,";
std::cout.rdbuf(nullptr);
std::cout << " world!n";
struct NullStream // only subclass std::stream if you must
{
    template<typename T>
    NullStream& operator<<(T const&) { return *this; }
};
NullStream TheNullStream; // There's your global instance

对我来说最简单的方法是:

#include <fstream>
std::ostream* out = &std::cout;
std::ostream* nullstream() {
    static std::ofstream os;
    if (!os.is_open())
        os.open("/dev/null", std::ofstream::out | std::ofstream::app);
    return &os;
}
int main() {
    *out << "Normal outputn";
    out = nullstream();
    *out << "Will not visiblen";
    out = &std::cout;
    *out << "Back againn";
    return 0;
}

或者在'nullstream'函数中使用'badbit'标志代替'/dev/null',如上所述。

std::ostream* nullstream() {
    static std::ofstream os;
    static bool flag_set = false;
    if (!flag_set) {
        os.setstate(std::ios_base::badbit);
        flag_set = true;
    }
    return &os;
}

这个解决方案可以在不使用boost的情况下克服性能问题:

#include <ostream>
class dev0_buffer : public std::streambuf
{
   //called usually for n-characters
   std::streamsize xsputn (const char* s, std::streamsize n) override { return n; }
   //may not required due it's not called anymore
   int overflow (int c)  override { return c; } 
} nirwana;
class dev0_stream : public std::ostream
{
   public:
    dev0_stream(): std::ostream(&nirwana){}
};