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天秤座的唐風

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這兩天寫代碼,遇到這么一個模板決議的問題:
    有一個類 A,其中有兩個數據成員(方便起見都是 public )。為了從其它部分(比如文件)讀入數據,我為 A 類重載了輸入流操作符。代碼如下所示:
程序1

typedef struct tagA {
    UINT32  biSize;
    UINT32  biCount;
}
 A;

template 
<typename DataStream>
DataStream
& operator>>(DataStream& a_data, A& a_fileHeader)
{        
    a_data
>>a_fileHeader.biSize>>a_fileHeader.biCount;

    
return a_data;        
}


    一般使用標準IO流的話,這樣做至少在編譯上是沒有問題的(讀二進制文件不行,后有補充)。
    在我的程序中,我目前只是測試時用文件讀取,到后期,肯定會換成其它形式(可能是直接大塊類似的數據整在一起,放在內存中之類),所以我打算為數據源寫一個包裝類,在目前的階段,直接轉到標準IO文件讀取,后期再修改數據源類。因為使用數據源類需要保持與標準IO的寫法一致( cin>>xx ),所以這個類要為每種基本類型重載輸入流操作符。這些重載的代碼結構都是一樣的,只是數據類型不同,因此用模板是最好的,所以一開始,我寫成了下面這個樣子:
程序2

class DataFromFile
{
public:
    DataFromFile(CHAR 
const *a_fileName)
        :dataStream(a_fileName, std::ios::binary
|std::ios::in)
    
{ assert(dataStream.good());}
    
~DataFromFile() 
    
{ dataStream.close();}
public:
    template 
<typename T>
    inline DataFromFile
& operator>> (T& a_data)        
    
{                                                  
        dataStream.read((CHAR 
*)&a_data, sizeof(T));   
        
return *this;                                     
    }

private:
    std::fstream dataStream;
}
;


    但在實際使用時,像下面的語句,就發生了編譯問題:

DataFromFile source("11.bin");
A dest;
source
>>dest; 


    編譯器對這段代碼抱怨,說無法確定使用哪個模板……
    當然,我是希望編譯器在這里使用程序一中的非成員模板函數,然后在那個模板函數中,再用程序2中的成員模板函數來實例化基本類型的輸入操作。可是編譯器沒有這么智能,我理解,這里用A做模板參數的話,確實有二義性。
    想來想去沒想到好的辦法消除這種二義性,只好修改代碼,去掉其中一個的模板定義。類比地思考一下,標準IO并沒有發生這個問題,因為標準IO的輸入流操作并不是模板函數,而這里的DataFromFile類,明顯使用模板會比較優雅,但二義性的問題不知道怎么解決。最后沒辦法,改成用宏來實現,代碼如下:
程序3

#define InputForBuildIn(Type)                         \
inline DataFromFile
& operator>> (Type& a_data)        \
{                                                     \
    dataStream.read((CHAR 
*)&a_data, sizeof(Type));   \
    
return *this;                                     \
}


class DataFromFile
{
public:
    DataFromFile(CHAR 
const *a_fileName)
        :dataStream(a_fileName, std::ios::binary
|std::ios::in)
    
{ assert(dataStream.good());}
    
~DataFromFile() 
    
{ dataStream.close();}
public:
    InputForBuildIn(INT8)
    InputForBuildIn(UINT8)
    InputForBuildIn(INT16)
    InputForBuildIn(UINT16)
    InputForBuildIn(INT32)
    InputForBuildIn(UINT32)
private:
    std::fstream dataStream;
}
;


    問題是沒有了,但總覺得不是滋味。(不知道有沒有更好的解決辦法?哪位大俠指點下?)


PS:
    對 C++ 的標準 IO 流還不熟,在以二進制方式打開文件時,使用 >> 操作符無法讀入數據?一開始的時候調了很久,后來才發現這里可能有問題,轉成使用 .read() 方法來讀數據,就成功了。標準 IO 還是得好好再補補啊。

posted on 2009-06-28 12:01 唐風 閱讀(778) 評論(7)  編輯 收藏 引用 所屬分類: 語言技術

評論

# re: 輸入流函數模板決議問題導致程序不簡潔 2009-11-15 03:54 OwnWaterloo
沒辦法…… 讓它吃點虧好了:
template <typename DataStream>
DataStream& operator>>(DataStream& a_data, A& a_fileHeader);

該成這樣:
template<typename C,class T>
std::basic_istream<C,T>& operator>>(std::basic_istream<C,T>& s,A& a);

這也是為iostream寫擴展時要考慮的一個問題:
1. 要么嚴格使用標準庫中的(w)i(f/string)stream,basic_i(f/string)stream
2. 要么放寬,使用任意重載了>>的。



二進制和文本關系到是否轉換換行模式。

寫入文件時是怎么寫的?
>>和<<是格式化輸出。
read/write是非格式化輸出。
12
<<結果就是 '1','2' , >>時也希望是這樣
write結果就是 0c,00,00,00, read時也希望是這樣。

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# re: 輸入流函數模板決議問題導致程序不簡潔 2009-11-21 12:53 唐風
居然發現 SFINAE 正是我要的解決方案~!
后來試了一下下面這段實現,就 OK 了……
 
class DataFromFile
{
public:
    DataFromFile(
char const *a_fileName)
        :dataStream(a_fileName, std::ios::binary
|std::ios::in)
    
{ assert(dataStream.good());}
    
~DataFromFile() 
    
{ dataStream.close();}
public:
    template 
<typename T> inline
    typename boost::disable_if
<boost::is_class<T>, DataFromFile&>::type 
    
operator>> (T& a_data)        
    
{                                                  
        dataStream.read((
char *)&a_data, sizeof(T));   
        
return *this;                                     
    }

private:
    std::fstream dataStream;
}
;
 
必須要贊一下 boost 的 enable_if ,確實是應用 SFINAE 相當優雅的一種方式~!
 
你的回復中對于輸入輸出流的解釋,我還是不太理解,呵呵,要學的東西真多哇,C++ 的 IO 流和 IO 流的本地化是我比較“恐懼”的部分。有沒有什么好庫可以代替?
對于學習這塊,你有什么好的推薦?
 
 
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# re: 輸入流函數模板決議問題導致程序不簡潔 2009-11-21 14:30 OwnWaterloo
@唐風
這方法好,學習了~

我覺得《the c++ programming language》中21章將流的架構講得很清楚。
具體實現么。。。
有2本書可能有這方面的內容,我沒細看……
1本是《C++ Templates》
1本是《標準C++輸入輸出流與本地化》
http://www.china-pub.com/3274


代替io流么…… 有個iconv可以做編碼轉換。
代替io流的場合我沒遇見過……
其實我對很多項目都要自己寫一個log模塊很不理解……
沒往這方面想過……

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# re: 輸入流函數模板決議問題導致程序不簡潔 2009-11-21 17:32 唐風
@OwnWaterloo
謝謝推薦,說起來,C++ 的書讀了不少,不過 BS 老爺子的《the c++ programming language》還真是沒看過……慚愧,回頭找來啃一啃。
《標準C++輸入輸出流與本地化》這本書看了前兩章都看不下去了,實在有點無趣,倒是《C++ standard library》中IO部分看幾回,但本地化還是沒搞明白。

PS:
說到 log 模塊,覺得還是蠻有用的,就現在手頭上做的項目來說,如果沒有這東西,所有模塊的 log 信息不受任何控制的話,光是這些 log 的通信就能把機器卡死(因為機器與PC的是串口連的)……
覺得對于大一點的軟件(雖然我只接觸了一個)來說,系統自身的調試機能和控制都蠻重要。  回復  更多評論
  

# re: 輸入流函數模板決議問題導致程序不簡潔 2009-11-21 18:04 OwnWaterloo
@唐風
C++老豆的書得看~_~ 確實是對C++理解最深的人。
本地化在《TC++PL》的附錄(好像特別版才有附錄)中有,不過好像沒想象中的那么好用……


關于log…… 特指debug log 我不是說它的效率…… 而是為什么需要這種東西……
我的想法是,能測試就不要用調試器,能用調試器就不要寫debug log,只有不得已的時候,才會用那個東西。
為什么不把bug都查出來?
而是將它隱藏到軟件中,等它出現后 —— 交付給用戶使用后 —— 再從debug log中研究哪出的bug?

當然,我也沒什么大型軟件的經驗,也沒有用戶邏輯復雜的軟件的經驗……
可能那時候會理解debug log的用處……

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# re: 輸入流函數模板決議問題導致程序不簡潔 2009-11-22 14:40 OwnWaterloo
@唐風
后來又回味了一下,用SFINAE,故意讓使用某些類型實例化模板時產生錯誤,從而從重載候選中剔除,確實是一個很好的辦法~_~

boost的enable_if也確實抓住并滿足了大量需求。

好東西啊,再回味回味...

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# re: 輸入流函數模板決議問題導致程序不簡潔 2009-11-22 15:38 唐風
@OwnWaterloo
是的啊,正好我也在“回味”,哈哈,準備作為那篇 SFINAE 隨筆的補充,加一些 enable_if 的筆記……

對于 enable_if 的還有一個比較舒服的功能點是:
boost::disable_if<boost::is_class<T>, DataFromFile&>::type
這個可以放返回值的位置上生效,并且讓條件滿足時使用DataFromFile&作為返回類型,其它情況下讓它 Substitution fail,而不對程序產生“負面影響”。

真是非常體貼啊,因為在這個地方,運算符重載的參數個數是有限制的,不能隨意增加,所以在這里不能直接在參數表中加 T::* p = 0 之類的東西來運用 SFINAE。


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