c – 如何通过流插入运算符调用成员函数？

发布时间：2020-12-16 10:10:34 所属栏目：百科来源：网络整理

导读：使用 gcc 4.8启用C 11,我有一个这样的类： class OutStream {public: OutStream operator(const char* s); OutStream operator(int n); OutStream operator(unsigned int n); // ... OutStream vformat(const char* fmt,__VALIST args); OutStream format(co

使用 gcc 4.8启用C 11,我有一个这样的类：

class OutStream {
public:
    OutStream& operator<<(const char* s);
    OutStream& operator<<(int n);
    OutStream& operator<<(unsigned int n);
    // ...
    OutStream& vformat(const char* fmt,__VALIST args);
    OutStream& format(const char* fmt,...);
};

当我通过直接调用运算符来使用此类时,它按预期工作：

OutStream out;
out.operator<<(1).format(" formatted %04X ",2).operator<<("3n");

输出：

1 formatted 0002 3

现在,我希望获得相同的输出,但使用<<流式表示法,可能是这样的：

OutStream out;
out << 1 << format(" formatted %04X ",2) << "3n";

当然,这不会编译,因为没有这样的运算符用于流式传输我的OutStream.format()方法.

可能有一个解决方案,其中format()是一个返回字符串的自由函数,但这需要首先将format()的所有输出写入缓冲区.我需要一个没有std :: string或其他堆或缓冲区使用的解决方案 – 最好是一种解决方案,它创建的代码几乎与直接调用运算符时相同.

有什么建议？

编辑,2014-10-20：

>为了更好地理解我的要求：我使用gcc-arm-embedded gcc交叉工具链进行裸机嵌入式开发.
>我需要将解决方案应用于一些不同的嵌入式目标系统(大多数是Cortex-M0 / M3 / M4).其中一些资源非常有限(Ram和Flash),我的目标系统的一部分必须在没有任何堆使用的情况下运行.
>出于某些原因,我没有使用Stl iostream.但是,iostream标签已由seh编辑设置;由于主题匹配我会保持设置,我的问题的找到解决方案也可能适用于Stl iostream.

解决方法

使用C 14 index_sequence(有 a million different implementations on SO)：

template <typename...Ts>
class formatter {
    const char* fmt_;
    std::tuple<Ts...> args_;

    template <std::size_t...Is>
    void expand(OutStream& os,std::index_sequence<Is...>) && {
        os.format(fmt_,std::get<Is>(std::move(args_))...);
    }

public:
    template <typename...Args>
    formatter(const char* fmt,Args&&...args) :
        fmt_{fmt},args_{std::forward<Args>(args)...} {}

    friend OutStream& operator << (OutStream& os,formatter&& f) {
        std::move(f).expand(os,std::index_sequence_for<Ts...>{});
        return os;
    }
};

template <typename...Args>
formatter<Args&&...> format(const char* fmt,Args&&...args) {
    return {fmt,std::forward<Args>(args)...};
}

DEMO

编译器应该能够轻松地内联格式化程序的操作并省略临时对象.确实这个功能：

void test_foo() {
    OutStream out;
    out << 1 << format(" formatted %04X ",2) << "3n";
}

results in the assembly (g++ 4.9.0 -std=c++1y -O3 targeting x64)：

.LC0:
    .string " formatted %04X "
.LC1:
    .string "3n"
test_foo():
    pushq   %rbx
    movl    $1,%esi
    subq    $16,%rsp
    leaq    15(%rsp),%rdi
    call    OutStream::operator<<(int)
    movl    $2,%edx
    movl    $.LC0,%esi
    movq    %rax,%rbx
    movq    %rax,%rdi
    xorl    %eax,%eax
    call    OutStream::format(char const*,...)
    movq    %rbx,%rdi
    movl    $.LC1,%esi
    call    OutStream::operator<<(char const*)
    addq    $16,%rsp
    popq    %rbx
    ret

所以一切都正确内联;生成的代码中没有格式化程序的痕迹.

（编辑：李大同）

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