如何在 std::ofstream 和 std::cerr 之间切换

Question

我想编写一个函数，该函数返回一个 ostream，该 ostream 可以写入文件或 stderr。

我的第一次尝试：

#include <fstream>
#include <iostream>

std::ostream get_stream() {
    bool flag = (time(nullptr) % 2); // stand-in
    if (flag)
        return std::cerr;
    else
        return std::ofstream{"somefile.txt"};
}

int main() {
    auto logger {get_stream()};
    logger << "Just testing, everything is fine."
           << std::endl;
}

这会因（长）编译器错误而失败 - 我怀疑是因为 std::cerr 没有复制构造函数。另一个变体（返回引用）不起作用，因为 ofstream 是一个局部变量。我可以在堆上分配ofstream，但是调用者不知道是否需要释放指针（当我们返回对std:cerr 的引用时它不会）。

所以，我写了第 2 版：

#include <fstream>
#include <iostream>

struct Logger {
    std::ofstream ostream;
    bool to_stderr {true};

    template<typename A>
    Logger& operator<<(A rhs) {
        if (to_stderr)
            std::cerr << rhs;
        else
            ostream << rhs;
        return this;
    }
};

int main() {
    Logger logger;
    logger << "Just testing, everything is fine."
           << std::endl;
}

这也会失败，并出现以以下开头的长编译错误：

$ g++ -Wall -o v2 v2.cpp
v2.cpp: In function ‘int main()’:
v2.cpp:30:12: error: no match for ‘operator<<’ (operand types are ‘Logger’ and ‘<unresolved overloaded function type>’)
     logger << "Just testing, everything is fine."
     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
            << std::endl;
            ^~~~~~
v2.cpp:9:13: note: candidate: template<class A> Logger& Logger::operator<<(A)
     Logger& operator<<(A rhs) {
             ^~~~~~~~
v2.cpp:9:13: note:   template argument deduction/substitution failed:
v2.cpp:30:20: note:   couldn't deduce template parameter ‘A’
            << std::endl;
                    ^~~~
[...]

为什么第二个版本不工作，实现这样的事情的正确方法是什么？

(Using << operator to write to both a file and cout 是一个相关问题，但据我所知，解决方案的唯一区别是operator<< 是在类外部定义的，如果我对我的代码进行相同的更改，我'我仍然得到同样的错误）

Answer 1

您必须动态分配流：

std::unique_ptr<std::ostream> get_stream() {
  bool flag = time(0) % 2;
  return ( flag
    ? std::make_unique<std::ostream>(std::cerr.rdbuf())
    : std::make_unique<std::ofstream>("somefile.txt")
  );
}

int main() {
  auto logger {get_stream()};
  *logger << "Just testing, everything is fine."
          << std::endl;
}

Answer 2

您只需将文件流提升到全局状态。这可以是全局变量、静态成员或（我最喜欢的）块局部静态变量。这种方法确保文件流在第一次调用之前不会被打开，并且会一直保持打开状态直到程序终止。

从那里您只需通过引用返回流。

std::ostream &get_stream() {
    static std::ofstream file("somefile.txt");
    return flag ? std::cerr : file;
}