Как построить поток c++ fstream из файлового дескриптора POSIX?
Я в основном ищу версию fdopen () на C++. Я провел небольшое исследование по этому вопросу, и это одна из тех вещей, которые кажутся легкими, но оказываются очень сложными. Я что-то упускаю в этой вере (т. е. это действительно легко)? Если нет, есть ли где-нибудь хорошая библиотека, чтобы справиться с этим?
изменить: переместил мой пример решения в отдельный ответ.
7 ответов:
из ответа, данного Эрик Malenfant:
AFAIK, нет никакого способа сделать это в стандарт C++. В зависимости от вашего платформа, ваша реализация стандартная библиотека может предложить (в качестве нестандартное расширение) a fstream конструктор, принимающий файловый дескриптор на вход. (Это касается libstdc++, IIRC) или файл*.
на основе вышеизложенных наблюдений и моих исследований ниже есть рабочий код в двух вариантах; один для libstdc++ и еще один для Microsoft Visual C++.
libstdc++
там нестандартно
__gnu_cxx::stdio_filebuf
шаблон класса, который наследуетstd::basic_streambuf
и имеет следующий конструкторstdio_filebuf (int __fd, std::ios_base::openmode __mode, size_t __size=static_cast< size_t >(BUFSIZ))
С ОПИСАНИЕМ этот конструктор связывает буфер потока файлов с открытым файловым дескриптором POSIX.
мы создаем его, передавая дескриптор POSIX (строка 1) , а затем передаем его конструктору istream как basic_streambuf (строка 2):
#include <ext/stdio_filebuf.h> #include <iostream> #include <fstream> #include <string> using namespace std; int main() { ofstream ofs("test.txt"); ofs << "Writing to a basic_ofstream object..." << endl; ofs.close(); int posix_handle = fileno(::fopen("test.txt", "r")); __gnu_cxx::stdio_filebuf<char> filebuf(posix_handle, std::ios::in); // 1 istream is(&filebuf); // 2 string line; getline(is, line); cout << "line: " << line << std::endl; return 0; }
Microsoft Visual C++
раньше были нестандартные версия конструктора ifstream, принимающего файловый дескриптор POSIX, но он отсутствует как из настоящее документы и из кода. Существует еще одна нестандартная версия конструктора ifstream, принимающая файл*
explicit basic_ifstream(_Filet *_File) : _Mybase(&_Filebuffer), _Filebuffer(_File) { // construct with specified C stream }
и это не документировано (я даже не мог найти старую документацию, где она будет присутствовать). Мы называем это (строка 1) с помощью параметр, являющийся результатом вызова _fdopen чтобы получить файл потока C* из дескриптора файла POSIX.
#include <cstdio> #include <iostream> #include <fstream> #include <string> using namespace std; int main() { ofstream ofs("test.txt"); ofs << "Writing to a basic_ofstream object..." << endl; ofs.close(); int posix_handle = ::_fileno(::fopen("test.txt", "r")); ifstream ifs(::_fdopen(posix_handle, "r")); // 1 string line; getline(ifs, line); ifs.close(); cout << "line: " << line << endl; return 0; }
AFAIK, нет никакого способа сделать это в стандартном C++. В зависимости от вашей платформы ваша реализация стандартной библиотеки может предложить (как нестандартное расширение) конструктор fstream, принимающий файловый дескриптор (это относится к libstdc++, IIRC) или
FILE*
в качестве входных данных.Другой альтернативой было бы использовать boost:: iostreams:: file_descriptor устройство, которое вы могли бы обернуть в boost:: iostreams:: stream если вы хотите иметь std:: stream интерфейс к нему.
есть хороший шанс, что ваш компилятор предлагает файловый конструктор fstream, даже если он нестандартный. Например:
FILE* f = fdopen(my_fd, "a"); std::fstream fstr(f); fstr << "Greetings\n";
но насколько я знаю, нет переносимый способ, чтобы сделать это.
часть исходной (неустановленной) мотивации этого вопроса заключается в том, чтобы иметь возможность передавать данные либо между программами, либо между двумя частями тестовой программы, используя безопасно созданный временный файл, но tmpnam () выдает предупреждение в gcc, поэтому я хотел использовать mkstemp () вместо этого. Вот тестовая программа, которую я написал на основе ответ Эрик Malenfant но используя на mkstemp() вместо fdopen(); это работает на моей системе Ubuntu с установленным библиотеки Boost:
#include <stdlib.h> #include <string.h> #include <assert.h> #include <string> #include <iostream> #include <boost/filesystem.hpp> #include <boost/iostreams/device/file_descriptor.hpp> #include <boost/iostreams/stream.hpp> using boost::iostreams::stream; using boost::iostreams::file_descriptor_sink; using boost::filesystem::path; using boost::filesystem::exists; using boost::filesystem::status; using boost::filesystem::remove; int main(int argc, const char *argv[]) { char tmpTemplate[13]; strncpy(tmpTemplate, "/tmp/XXXXXX", 13); stream<file_descriptor_sink> tmp(mkstemp(tmpTemplate)); assert(tmp.is_open()); tmp << "Hello mkstemp!" << std::endl; tmp.close(); path tmpPath(tmpTemplate); if (exists(status(tmpPath))) { std::cout << "Output is in " << tmpPath.file_string() << std::endl; std::string cmd("cat "); cmd += tmpPath.file_string(); system(cmd.c_str()); std::cout << "Removing " << tmpPath.file_string() << std::endl; remove(tmpPath); } }
я попробовал решение, предложенное выше для libstdc++ Петром Доброгостом, и обнаружил, что у него есть болезненный недостаток: из-за отсутствия правильного конструктора перемещения для istream очень сложно получить вновь построенный объект istream из функции создания. Еще одна проблема с ним заключается в том, что он пропускает файловый объект (даже если он не является базовым файловым дескриптором posix). Вот альтернативное решение, которое позволяет избежать этих проблем:
#include <fstream> #include <string> #include <ext/stdio_filebuf.h> #include <type_traits> bool OpenFileForSequentialInput(ifstream& ifs, const string& fname) { ifs.open(fname.c_str(), ios::in); if (! ifs.is_open()) { return false; } using FilebufType = __gnu_cxx::stdio_filebuf<std::ifstream::char_type>; static_assert( std::is_base_of<ifstream::__filebuf_type, FilebufType>::value && (sizeof(FilebufType) == sizeof(ifstream::__filebuf_type)), "The filebuf type appears to have extra data members, the cast might be unsafe"); const int fd = static_cast<FilebufType*>(ifs.rdbuf())->fd(); assert(fd >= 0); if (0 != posix_fadvise(fd, 0, 0, POSIX_FADV_SEQUENTIAL)) { ifs.close(); return false; } return true; }
вызов posix_fadvise() демонстрирует потенциальное использование. Также обратите внимание, что в примере используется static_assert и используя которые являются C++ 11, кроме этого он должен построить просто отлично в режиме C++ 03.
это на самом деле довольно легко. Николай Михайлович Хосуттис освободил
fdstream
в связи с его книгой стандартная библиотека C++ - учебник и справочник. Вы можете 184 линии реализации здесь.
Я понимаю, что в объектной модели c++ iostream нет связи с указателями файлов или дескрипторами файлов, чтобы сохранить переносимость кода.
тем не менее, я видел, что несколько мест относятся к mds-utils или повысить, чтобы помочь преодолеть этот разрыв.