非复制 istringstream

Question

因此

istringstream

在初始化时复制字符串的内容，例如

string moo("one two three four");
istringstream iss(moo.c_str());

我想知道是否有办法让

std::istringstream

使用给定的

c_str

作为缓冲区而不复制内容。这样，在将

std::istringstream&

传递给以

istream&

作为参数的函数之前，就不必复制大量内存。

我一直在尝试做的是将一些只接受

std::ifstream&

参数的函数（它们主要是解析器）转换为也接受

istream&

。我是否必须为此创建自己的

istream

子类？

Answer 1

使用

istringstream

并不是一个令人满意的解决方案，因为这会复制整个缓冲区。

之前的答案建议已弃用的

istrstream

，但由于这会产生警告并且将来可能会被删除，更好的解决方案是使用 boost::iostreams:

boost::iostreams::stream<boost::iostreams::array_source> stream(moo.c_str(), moo.size());

这避免了以与

istrstream

相同的方式复制缓冲区，并且使您不必编写自己的流类。

Answer 2

编写一个从给定内存区域读取的基本

std::streambuf

类相当简单。然后您可以从中构造一个

istream

并从中读取。

从内存缓冲区初始化 C++ std::istringstream？

请注意，指向

c_str()

的缓冲区的生命周期非常有限，并且不能保证对

c_str()

的调用会导致一些复制，尽管我不知道它的任何实现。

Answer 3

已弃用的

istrstream

支持此功能。

#include <string>
#include <strstream>
using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])
{
    string moo = "one two three four";
    istrstream istr(const_cast<char*>(moo.c_str()),moo.size());
    std::string line;
    while(!istr.fail() && !istr.eof()){
        getline(istr,line,' ');
        cout << line << "_";
    }
    // prints: one_two_three_four_
}

Answer 4

只有一个副本，因为您传递的参数

const char*

需要转换为istringstream构造函数的参数类型。

只需传入

string

，无需调用

c_str()

。

istringstream iss(moo);

好吧，这并不能完全阻止复制，但它消除了不必要的复制。要完全消除副本，您必须重写

std::stringbuf

，这特别避免直接在您提供的

string

上工作。

Answer 5

这取决于 std::string 的作用。根据 27.2.1/1

The class basic_istringstream<charT,traits,Allocator> ... uses a basic_stringbuf<charT,traits,Allocator> object to control the associated storage.

由于类必须使用对象，因此必须将字符串复制构造到该对象中。

因此，真正的问题不是

stringstream

是否复制内容，而是复制构造字符串是否会复制内容或实现某种写时复制方案。

Answer 6

经过几天的搜索和尝试各种方法包括scnlib、sscanf、istringstream等，也许我找到了答案。如果您关心解析性能，则应该使用 C++17 中添加的

charsconv header

中的 from_chars 系列函数。这是在 C++ 中快速解析

string_view

的唯一合理解决方案。

根据cppreference：

与 C++ 和 C 库中的其他解析函数不同，std::from_chars 与语言环境无关、不分配、不抛出。仅提供其他库（例如 std::sscanf）使用的一小部分解析策略。这样做的目的是允许尽可能快的实现，这在常见的高吞吐量上下文中非常有用，例如基于文本的交换（JSON 或 XML）。

其他方法存在的问题如下：

scnlib：我发现它的性能与传入字符串的长度有关，即使您只解析整数，传入长字符串也会导致线性性能下降。这对于需要高性能的场景来说是不可接受的。

istringstream： 正如问题所说，它无法处理作用域，并且不可避免地需要在初始化时进行副本。

sscanf： C 风格的空终止字符串是必要的，而根据 cppreference，某些实现同样可能会导致性能问题。