C++ 格式宏/内联 ostringstream

Question

我正在尝试编写一个宏，允许我执行以下操作：FORMAT(a << "b" << c << d)，结果将是一个字符串——与创建 ostringstream、插入 a...d 并返回 .str() 相同。 类似于：

string f(){
   ostringstream o;
   o << a << "b" << c << d;
   return o.str()
}

本质上，FORMAT(a << "b" << c << d) == f()。

首先，我尝试过：

1: #define FORMAT(items)                                                   \
   ((std::ostringstream&)(std::ostringstream() << items)).str()

如果第一个项目是 C 字符串 (const char *)，它将以十六进制打印该字符串的地址，接下来的项目将正常打印。 如果第一项是 std::string，它将无法编译（没有匹配的运算符 <<）。

这：

2: #define FORMAT(items)                                                   \
   ((std::ostringstream&)(std::ostringstream() << 0 << '\b' << items)).str()

给出了看起来正确的输出，但是 0 和 \b 当然存在于字符串中。

以下似乎可以工作，但编译时会出现警告（获取临时地址）：

3: #define FORMAT(items)                                                   \
   ((std::ostringstream&)(*((std::ostream*)(&std::ostringstream())) << items)).str()

有谁知道为什么 1 打印 c 字符串的地址并且无法使用 std::string 进行编译？ 1和3本质上不是一样的吗？

我怀疑 C++0x 可变参数模板将使 format(a, "b", c, d) 成为可能。 但现在有办法解决这个问题吗？

Answer 1

你们都已经很清楚这一点了。 但遵循起来有点困难。 因此，让我尝试总结一下您所说的内容...

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这里的困难是：

• 我们正在使用临时的 ostringstream 对象，因此获取地址是禁忌的。< /p>

• 因为它是临时的，所以我们无法通过转换简单地转换为 ostream 对象。

  因为它是

• 构造函数[显然]和str()都是类ostringstream方法。
  （是的，我们需要使用 .str()。直接使用 ostringstream 对象最终会调用 ios::operator void*() ，返回类似指针的好/坏值，而不是字符串对象。）

• operator<<(...) 既作为继承的 ostream 方法也存在全局函数。 在所有情况下，它都会返回一个 ostream& 引用。

• 这里的ostringstream()<<"foo"的选择是继承方法ostream::operator<<(void* )和全局函数运算符<<(ostream&,const char*)。 继承的 ostream::operator<<(void* ) 胜出，因为我们无法转换为 ostream 对象引用来调用全局函数。 [向coppro致敬！]

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因此，为了实现这一目标，我们需要：

• 分配一个临时 ostringstream。
• 将其转换为ostream。
• 追加数据。
• 将其转换回 ostringstream。
• 并调用str()。

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分配： ostringstream()。

转换：有多种选择。 其他人建议：

• ostringstream() << std::string() // 感谢 *David Norman*
• ostringstream() << std::dec // 感谢 *cadabra*

或者我们可以使用：

• ostringstream() 。 findp( 0, ios_base::cur )
• ostringstream() 。 write( "", 0 )
• ostringstream() 。 刷新()
• ostringstream() << 刷新
• ostringstream() << nounitbuf
• ostringstream() << unitbuf
• ostringstream() << noshowpos
• 或任何其他标准操纵器。 [#include] 参考：请参阅此网页下方 1/3 处的“插入带格式的数据”。

我们不能使用：

• < Strike>运算符<<( ostringstream(), "" )
• (ostream &) ostringstream()

附加： 现在就简单了。

转换回来：我们可以只使用(ostringstream&)。 但dynamic_cast会更安全。 万一 dynamic_cast 返回 NULL（不应该），下面的 .str() 将触发 coredump。

调用str()：猜猜。

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把它们放在一起。

#define FORMAT(ITEMS)                                             \
  ( ( dynamic_cast<ostringstream &> (                             \
         ostringstream() . seekp( 0, ios_base::cur ) << ITEMS )   \
    ) . str() )

---

参考文献：

• IOstream 库
• ostringstream
• ostream::operator<<()
• 类型转换教程
• Wiki：类型转换

。

Answer 2

这是我使用的。 这一切都适合头文件中一个整洁的类定义。

更新：由于litb，对代码进行了重大改进。

// makestring.h:

class MakeString
{
    public:
        std::stringstream stream;
        operator std::string() const { return stream.str(); }

        template<class T>
        MakeString& operator<<(T const& VAR) { stream << VAR; return *this; }
};

下面是它的使用方法：

string myString = MakeString() << a << "b" << c << d;

Answer 3

您遇到的问题与 operator << (ostream&, char*) 不是 ostream 的成员，并且您的临时 ostream 实例无法绑定到非 const 引用。 相反，它选择了 void* 重载，它是 ostream 的成员，因此没有该限制。

最好的（但不是最简单或最优雅的，无论如何想象！）是使用 Boost 预处理器生成大量函数重载，每个函数重载都在大量对象上进行模板化（包括已被省略并假设using namespace std;)：

#define MAKE_OUTPUT(z, n, data) \
    BOOST_PP_TUPLE_ELEM(2, 0, data) << BOOST_PP_CAT(BOOST_PP_TUPLE_ELEM(2, 1, data), n);

#define MAKE_FORMAT(z, n, data) \
    template <BOOST_PP_ENUM_PARAMS_Z(z, BOOST_PP_INC(n), typename T)> \
    inline string format(BOOST_PP_ENUM_BINARY_PARAMS_Z(z, BOOST_PP_INC(n), T, p)) \
    { \
      ostringstream s; \
      BOOST_PP_REPEAT_##z(z, n, MAKE_OUTPUT, (s, p)); \
      return s.str(); \
    }

不能保证它能准确工作（未经测试就编写了它），但这基本上就是这个想法。 然后，您可以调用 BOOST_PP_REPEAT(N, MAKE_FORMAT, ()) 创建一系列最多包含 N 个参数的函数，这些函数将根据您的需要格式化字符串（将 N 替换为选择的整数。更高的值可能会对编译时间产生负面影响）。 在您获得带有可变参数模板的编译器之前，这应该足够了。 您应该阅读 boost 预处理器文档，它对于此类事情具有非常强大的功能。 （在调用 BOOST_PP_REPEAT 调用生成函数后，您可以随后#undef宏）

Answer 4

这是一个像 cadabra 一样的答案，不会干扰 ostream 状态：

#define FORMAT(items)     static_cast<std::ostringstream &>((std::ostringstream() << std::string() << items)).str()

我相信 coppro 答案的第一段描述了为什么事情会这样。

Answer 5

这是一个可行的解决方案：

#define FORMAT(items)                                                   \
   ((std::ostringstream&)(std::ostringstream() << std::dec << items)).str()

我不太理解第一个参数的行为。

Answer 6

当我采用 mrree 的解决方案（标记为“首选”的解决方案、解释精美的解决方案以及非常适合 G++ 的解决方案）时，我遇到了 MSVC++ 的问题：使用此宏构建的所有字符串最终都为空。

几个小时后（我花了很多时间挠头并在这里问一个“重新加载”问题），我发现seekp()调用是罪魁祸首。 我不确定 MSVC++ 的做法有何不同，但

ostringstream().seekp( 0, ios_base::cur )

用cadabra 的

ostringstream() << std::dec

MSVC++ 的作品替换也是如此。

Answer 7

为什么不直接使用函数而不是宏呢？