将临时绑定到非常量引用

Question

基本原理

我尽量避免在 C++ 代码中进行赋值完全。也就是说，我只使用初始化并尽可能将局部变量声明为const（即，始终除了循环变量或累加器）。

现在，我发现了一个不起作用的案例。我相信这是一种普遍模式，但特别是在以下情况下会出现：

问题描述

假设我有一个程序将输入文件的内容加载到字符串中。您可以通过提供文件名 (tool filename) 或使用标准输入流 (cat filename | tool) 来调用该工具。现在，如何初始化字符串？

以下操作无效：

bool const use_stdin = argc == 1;
std::string const input = slurp(use_stdin ? static_cast<std::istream&>(std::cin)
                                          : std::ifstream(argv[1]));

为什么这不起作用？因为slurp的原型需要如下图：

std::string slurp(std::istream&);

也就是说，我的参数 non-const 因此我不能将它绑定到一个临时的。似乎也没有办法使用单独的变量来解决这个问题。

丑陋的解决方法

目前，我使用以下解决方案：

std::string input;
if (use_stdin)
    input = slurp(std::cin);
else {
    std::ifstream in(argv[1]);
    input = slurp(in);
}

但这让我很不爽。首先，它有更多代码（在 SLOC 中），但它也使用 if 而不是（这里）更合乎逻辑的条件表达式，并且它使用声明后的赋值，这是我想避免的。

有没有避免这种间接初始化方式的好方法？这个问题很可能会泛化到需要对临时对象进行变异的所有情况。流是不是设计不当以应对这种情况（const 流没有意义，但处理临时流确实有意义）？

Answer 1

为什么不简单地重载slurp？

std::string slurp(char const* filename) {
  std::ifstream in(filename);
  return slurp(in);
}

int main(int argc, char* argv[]) {
  bool const use_stdin = argc == 1;
  std::string const input = use_stdin ? slurp(std::cin) : slurp(argv[1]);
}

这是一个带有条件运算符的通用解决方案。

Answer 2

if 的解决方案或多或少是标准解决方案，当 处理argv：

if ( argc == 1 ) {
    process( std::cin );
} else {
    for ( int i = 1; i != argc; ++ i ) {
        std::ifstream in( argv[i] );
        if ( in.is_open() ) {
            process( in );
        } else {
            std::cerr << "cannot open " << argv[i] << std::endl;
    }
}

但是，这不能处理您的情况，因为您主要关心的是 获取一个字符串，而不是“处理”文件名 args。

在我自己的代码中，我使用了我编写的MultiFileInputStream，它 在构造函数中获取文件名列表，并且仅在以下情况下返回 EOF 最后一个已被读取：如果列表为空，则读取为std::cin。这 为您的问题提供优雅而简单的解决方案：

MultiFileInputStream in(
        std::vector<std::string>( argv + 1, argv + argc ) );
std::string const input = slurp( in );

这个类值得写，因为如果你经常 编写类 Unix 实用程序。然而，这绝对不是微不足道的， 如果这是一次性需要，可能需要做很多工作。

更通用的解决方案是基于您可以调用 非常量成员函数就一个临时的，事实上大部分 std::istream 的成员函数返回 std::istream&—a 然后将绑定到非 const 引用的非 const-reference。所以 你总是可以这样写：

std::string const input = slurp(
            use_stdin
            ? std::cin.ignore( 0 )
            : std::ifstream( argv[1] ).ignore( 0 ) );

不过，我认为这有点像 hack，而且它更通用 无法检查是否打开的问题（由构造函数调用 的std::ifstream 工作。

更一般地说，虽然我了解您想要实现的目标，但我 想你会发现 IO 几乎总是代表一个异常。 你不能在没有先定义的情况下阅读int，你也不能 在没有先定义std::string 的情况下读取一行。我同意 它没有它可以的那么优雅，但是，正确的代码 处理错误很少像人们希望的那样优雅。 （一种解决方案 这里将派生自std::ifstream 以抛出异常，如果 打开没有工作；你所需要的只是一个检查过的构造函数 is_open() 在构造函数体中。）

Answer 3

所有 SSA 风格的语言都需要有 phi 节点才能实际使用。在任何需要根据条件值从两种不同类型构造的情况下，您都会遇到同样的问题。三元运算符不能处理这种情况。当然，在 C++11 中还有其他技巧，例如移动流等，或使用 lambda，而 IOstreams 的设计实际上与您尝试做的完全相反，所以在我看来，您只需要破例。

Answer 4

另一个选项可能是保存流的中间变量：

std::istream&& is = argc==1? std::move(cin) : std::ifstream(argv[1]);
std::string const input = slurp(is);

利用命名右值引用是左值这一事实。