Как построить c ++ fstream из файлового дескриптора POSIX? - PullRequest
86 голосов
/ 30 апреля 2010

Я в основном ищу версию fdopen () для C ++. Я провел небольшое исследование по этому вопросу, и это одна из тех вещей, которая кажется легкой, но оказывается очень сложной. Я что-то упускаю в этом убеждении (то есть это действительно легко)? Если нет, то есть ли где-нибудь хорошая библиотека для этого?

РЕДАКТИРОВАТЬ: мой пример решения перенесен в отдельный ответ.

Ответы [ 7 ]

66 голосов
/ 10 марта 2011

Из ответа Эрика Маленфанта:

AFAIK, нет способа сделать это в стандарт C ++. В зависимости от вашего платформа, ваша реализация стандартная библиотека может предложить (как нестандартное расширение) фстрим конструктор, принимающий файловый дескриптор в качестве ввода. (Это случай для libstdc ++, IIRC) или ФАЙЛ *.

На основании приведенных выше наблюдений и моих исследований ниже, есть рабочий код в двух вариантах; один для libstdc ++ и другой для Microsoft Visual C ++.


libstdc ++

Существует нестандартный __gnu_cxx::stdio_filebuf шаблон класса, который наследует std::basic_streambuf и имеет следующий конструктор

stdio_filebuf (int __fd, std::ios_base::openmode __mode, size_t __size=static_cast< size_t >(BUFSIZ)) 

с описанием Этот конструктор связывает буфер файлового потока с открытым дескриптором файла 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 была нестандартная версия конструктора ifstream, принимающего файловый дескриптор POSIX, но она отсутствует как в текущих документах, так и в коде. Существует еще одна нестандартная версия конструктора ifstream, принимающего FILE *

explicit basic_ifstream(_Filet *_File)
    : _Mybase(&_Filebuffer),
        _Filebuffer(_File)
    {   // construct with specified C stream
    }

и это не задокументировано (я даже не смог найти какую-либо старую документацию, где она будет присутствовать). Мы вызываем его (строка 1) с параметром, являющимся результатом вызова _fdopen , чтобы получить C поток FILE * 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;
}
37 голосов
/ 30 апреля 2010

AFAIK, нет способа сделать это в стандартном C ++. В зависимости от вашей платформы ваша реализация стандартной библиотеки может предлагать (в качестве нестандартного расширения) конструктор fstream, принимающий дескриптор файла (это имеет место для libstdc ++, IIRC) или FILE* в качестве входных данных.

Другой альтернативой может быть использование устройства boost :: iostreams :: file_descriptor , которое можно обернуть в boost :: iostreams :: stream , если вы хотите иметь интерфейс std :: stream к нему.

8 голосов
/ 25 февраля 2013

Часть первоначальной (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 ответа Эрика Маленфанта, но с использованием mkstemp () вместо fdopen (); это работает в моей системе Ubuntu с установленными библиотеками 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);
  }
}
8 голосов
/ 30 апреля 2010

Скорее всего, ваш компилятор предлагает основанный на FILE 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 портативного способа сделать это.

4 голосов
/ 19 апреля 2015

Я попробовал решение, предложенное выше для libstdc ++ Петром Доброгостом, и обнаружил, что оно имеет болезненный недостаток: из-за отсутствия надлежащего конструктора перемещения для istream очень трудно вытащить недавно сконструированный объект istream функция создания. Другая проблема заключается в том, что он пропускает объект FILE (даже не считая дескриптора файла 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 используются static_assert и с использованием , которые являются C ++ 11, за исключением того, что он должен прекрасно работать в режиме C ++ 03.

3 голосов
/ 16 ноября 2017

Это на самом деле довольно легко. Николай М. Йосуттис выпустил fdstream вместе со своей книгой Стандартная библиотека C ++ - учебное пособие и справочник . Вы можете найти 184 строки реализации здесь .

0 голосов
/ 30 апреля 2010

Насколько я понимаю, в объектной модели iostream C ++ отсутствует связь с указателями FILE или файловыми дескрипторами для обеспечения переносимости кода.

Тем не менее, я видел несколько мест, ссылающихся на mds-utils или повышение, чтобы помочь преодолеть этот разрыв.

Добро пожаловать на сайт PullRequest, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...