如何解决模板问题以将不同的数据类型保存到文件？

Question

我在使用模板时遇到了一个新问题。这是我最近读的一本书中的一点创意，扩展了他的想法，它有这个代码示例。

假设您有一个模板化的 Array2D 类。你有这个方法（Array2D::WriteFile）：

    bool WriteFile( const char* p_filename )
{
    FILE* outfile = 0;
    int written = 0;

    // open the file
    outfile = fopen( p_filename, "wb" );

    // return if it couldn't be opened
    if( outfile == 0 )
        return false;

    // write the array and close thef ile
    written = fwrite( m_array, sizeof( Datatype ), m_size, outfile );
    fclose( outfile );

    // if we didn't write the number of items we expected,
    // return failure
    if( written != m_size )
        return false;

    // return success.
    return true;
}

这对于基本数据类型（如 int、char、float 等）效果很好。但是，如果你有一点创意，使数据类型成为复合变量，如 SLinkedList（单链接），该怎么办？列表）。它将是Array2D。然后调用旧的 WriteFile() 函数。它会保存它，但你只保存了一个节点。其余节点被遗忘，再也没有回来。

我的脑海中浮现出一些想法： 1. 转动你的拇指，看着时间快要到最后期限了。 2. 将 Array2D::WriteFile() 设为纯虚函数，使更具体的类以应有的方式保存它。但我无法在其他独立情况下单独使用 Array2D 。 3.编写一个函数指针来保存，但我认为它可能会变得混乱，因为直到时间到来你都不知道你传递了什么数据。它可能因数据类型而异。 4. 意识到模板也许不是解决方案。

模板类并不能根据数据类型为我解决每种情况。那么您认为什么是好的解决方案呢？谢谢！

Answer 1

您的对象需要可序列化。想想当您尝试以这种方式写出链表的头部时，实际上会发生什么 - 当然，它只写了第一个节点； write 函数不知道它在写什么，因此它不知道如何跟随指向下一个节点的指针并写入该节点。它只是看到位并将它们写出，直到当前对象的末尾，在这种情况下，这只是第一个节点。

序列化基本上意味着，对于每种重要类型，编写一种方法，将该类型打包成适合写出的扁平字节流（理想情况下，还有第二种方法可以读回该格式）。

现在，您的问题被标记为 C++，但您编写的代码非常类似于 C。在 C++ 中实现可序列化对象的正常方法是使用 std::ostream& 参数和返回值覆盖 << 运算符，例如

 std::ostream& MyType::operator<< (std::ostream& out)
 {
    // Here, write out the logical contents of this object in whatever format you
    // feel is appropriate (keep in mind endianness and floating point representation
    // if you want portability!)
    return out << this->field1 << this->field2 << this->field3;
 }

对称地

 std::istream& MyType::operator>> (std::istream& in)
 {
    // Here, read in the logical contents of this object in the same format
    return in >> this->field1 >> this->field2 >> this->field3;
 }

现在 ，你可以这样做：

 MyType t;
 std::ofstream outputFile("myoutputfile.dat");

 outputFile << t;

请注意，这种覆盖流运算符的方法意味着，如果 MyType::field2 碰巧本身是一个复杂的对象，它仍然会被正确地序列化和反序列化在上面的代码中，只要其流运算符被覆盖。

但如果您想像原来的帖子一样继续使用 C 风格的文件 I/O，事情就不会那么干净了。如果您的代码确实应该是 C++，那么您应该使用 iostream 库来执行文件 I/O。

Answer 2

您可以简单地使用 iostreams 等效项。不要使用 fwrite（它是一个 C 函数并且仅适用于 C 数据类型），而是使用可以重载并专门用于自定义类型的 C++ 等效函数。

std::ofstream file(p_filename);
file << m_array;

运算符<<适用于所有内置类型，对于自定义类型，您可以自己定义。

Answer 3

我的第一反应是，你正在研究一个以前已经研究过（并且至少在某种程度上已经解决）的问题。是的，它仍然可以大量使用模板。我会看看 std::copy 和 std::ostream_iterator 以及一些序列化库，例如 Boost 序列化。