14.9　字符串流

C++库中提供了非模板strstream类族和模板sstream类族用以处理字符串的输入输出，strstream类族用于读取字符数组的格式化信息并将格式化信息写入字符数组，也就是说，strstream类流对象以字符数组为输入输出设备，sstream类族用于读取string对象中的格式化信息并将格式化信息写入string对象，也就是说，sstream类流对象将string对象作为输入输出设备。

注意

新的C++标准已经指出，除非出于和旧式代码兼容的目的，不推荐使用strstream类流对象，但本节还是为读者进行简要的介绍。

14.9.1　strstream类族

strstream类族是针对char型定义的，不是由模板类实例化而来，包括istrstream类（用于从字符数组中读取格式化信息）、ostrstream类（用于向字符数组中写入格式化信息）以及strstream类（即可读取，也可以写入）。

提示使用strstream类族必须包含头文件＜strstream＞。

1.ostrstream类流对象

ostrstream类流对象支持一个字符数组作为数据传输目的地的输出流，可以将某个现成的字符数组和ostrstream类流对象关联起来，也可以使用流对象自动分配的存储空间，这取决于使用的构造函数，如下所示。

该构造函数第1个参数是字符数组指针；第2个参数是缓冲区的大小；第3个参数是打开模式。如果是默认的模式（ios_base），则从缓冲区头部开始添加新的字符，如果打开模式是ios_base：ate或ios_base：app，则从缓冲区的尾部添加新的字符。

如示例代码14.31所示。

代码14.31　ostrstream与现成字符数组的绑定OstrstreamSample

输出结果如下所示。

【代码解析】代码第10行在创建ostrstream流对象os时将其和字符数组buf绑定，这样使用os进行＜＜操作时，目的对象就是buf数组，成功地将格式化信息写入了字符数组，由于strstream类族是从iostream类族派生而来的，因此，前面介绍的其他操作函数、控制字和流状态等同样适用于字符串流。例如当插入操作超过申请的存储空间的大小时，流对象的bad函数返回false。

注意

如果想添加更多的字符，通常的做法是新建一个ostrstream，将旧的流灌入新流中，并向新流添加字符。

如果使用自动分配存储空间的方法，则使用无参的构造函数，如下所示。

此时，创建的流对象会在堆中分配一块存储空间，并自己维护。当流中的信息不断增加，原存储块不够用时，可以动态分配更多的存储空间，程序中可调用成员函数rdbuf返回缓冲区指针，以访问缓冲区的内容。

当不知道数据需要多少空间时，这是一种很好的方法。但问题随之出现了，当空间不够，流对象自己移动存储块以分配更多空间时，之前调用rdbuf函数返回的缓冲区指针已失效，而且由于是由流对象管理内存，所以返回的指针何时失效，程序员是不知道的，ostrstream采用“冻结”（freeze）的方法解决这个问题，通过调用str成员函数返回指向缓冲区字符数组的指针，并将流本身“冻结”，冻结之后的输出操作均无效，做抛弃处理，而且ostrstream对象也不再负责存储空间的自动释放，必须由用户自己清理缓冲区，如下所示。

来看一段示例代码14.32。

代码14.32　ostrstream无参构造函数OstrstreamConstructor

输出结果如下所示。

【代码解析】代码第9行采用无参构造函数的形式创建了ostrstream流对象os，则os自动开辟缓冲区并维护其大小，采用str成员函数可以返回指向缓冲区中字符数组的指针，使用标准输出流对象cout对该指针输出，实现了对缓冲区中内容的访问，同时，str函数将os冻结，此后的“os＜＜"C++"＜＜endl；”操作被抛弃，不再写入流中。由于流对象已不再对缓冲区进行自动维护，因此需要用户在流对象被撤销前执行清理缓冲区内存，以免造成内存泄露。

注意

ostrstream都不会为operator＜＜调用自动添加'\0'，所以要记得在所输出的信息最后加上＜＜ends，标识流的结尾。

2.istrstream类流对象

istrstream类流对象将字符数组当做信息传入源，将格式化的信息读出赋值给某些变量，因此，istrstream类流对象必须和某字符数组关联。

istrstream类流对象的构造函数原形如下所示。

参数1表示字符数组，参数2表示缓冲区大小，当其为0时，表示istrstream类流对象关联到由第1个参数str指向的一片以空字符'\0'结尾的内存空间。如示例代码14.33所示。

代码14.33　istrstream类流对象的使用IstrstreamSample

输出结果如下所示。

【代码解析】代码第8行创建的istrstream流对象is和字符数组sz关联，则sz就成了is操作的信息源，缓冲区大小采用了默认值0，意味着缓冲区的大小为strlen（sz）+1。前面介绍的格式状态字和流状态等对istrstream类对象同样有效，因此，语句“is.setf（ios_base：skipws）；”用以设定在char型输入时跳过空白（默认不跳），这样char型变量c才能读到正确的字符‘H’，否则空白被赋值给c，后续的字符“H”无法赋值给int型变量i，输入流出错，流状态位failbit有效。