如何自动将流模式设置回默认值[重复]答案

【问题标题】：How to automatically set stream mode back to default [duplicate]如何自动将流模式设置回默认值[重复]
【发布时间】：2018-07-18 12:09:11
【问题描述】：

C++ 蒸汽对象有状态。如果有人写一段代码，比如

using namespace std; 
cout << hex << setw(8) << setfill('0') << x << endl;

忘记设置流状态。这会导致其他一些不相关的代码出现问题。进行“set”和“set back”配对匹配很乏味。除此之外，在我看来这也违反了 RAII 背后的约定。

我的问题是：是否有可能只用一层薄薄的包装，使这些状态操作类似于 RAII。也就是说，在分号表达式结束后，流状态会自动设置回默认值。

更新：按照@0x499602D2 提供的链接，一种解决方法可能类似于

#include <boost/io/ios_state.hpp>
#include <ios>
#include <iostream>
#include <ostream>
#define AUTO_COUT(x) {\
    boost::io::ios_all_saver  ias( cout );\
    x;\
    }while(0)

然后就可以像这样使用宏了

AUTO_COUT(cout << hex << setw(8) << setfill('0') << x << endl);

顺便说一句，在 boost::io::ios_state 的保护类中添加一个锁定字段可能是个好主意，以防多线程程序中发生有趣的事情。还是他们已经这样做了？

【问题讨论】：

Boost 有这个boost.org/doc/libs/1_66_0/libs/io/doc/ios_state.html的实用程序
@0x499602D2 boost::io::ios_state 是否保护流状态免受状态的多线程操作？
不，它没有。
为了使您的AUTO_COUT() 线程安全，也可以添加std::lockguard<std::mutex>。有趣，够了。我回答中的代码曾经受到这些监护人的启发。 :-) （我是在 gtkmm 中第一次看到的。）

标签： c++ iostream raii

【解决方案1】：

我将建议一种替代方法。操纵器适用于std::[i|o]stream 实例，但它们对由std::[i|o]stream 管理的std::[i|o]streambuf 不执行任何操作。

因此，您可以创建自己的std::[i|o]stream，它将有自己的格式化状态，但写入同一个缓冲区std::cout 使用：

#include <iostream>
#include <iomanip>

int main()
{
    std::cout << std::hex << 32 << "\n";
    std::ostream os(std::cout.rdbuf());
    os << 32 << "\n" << std::hex;
    std::cout << std::dec;
    os << 32 << "\n";
    std::cout << 32 << "\n";
}

输出：

Live on Coliru

这仅使用标准库中的功能，并且由于未触及原始流，因此应用操纵器是线程安全的（因为每个线程都在不同的流上操作）。现在，实际写入和读取的线程安全性取决于托管流缓冲区的线程安全性。

【讨论】：

这很好，特别是因为它考虑了线程安全的（每条评论添加）要求（？）。不过，现在，实际写入和读取的线程安全性取决于托管流缓冲区的线程安全性。 这让我感到好奇。我相信，可以肯定的是，您必须提供一个自己的、线程安全的流缓冲区。然后，我想到了别的东西：线程安全的流缓冲区可能会授予线程安全性（这对于健壮的应用程序来说肯定不错），但并不是说并发线程的输出不会被意外混合。对于后者，输出操作（整体）必须受到保护（例如，通过互斥锁）。
@Scheff 不确定 streambuf 类的保证，但如果它们实际上是线程安全的，那么，是的，可以删除此注释。 Wrt I/O 混合，std::syncbuf 为 C++20 提议的类可能会有所帮助en.cppreference.com/w/cpp/io/basic_syncbuf
@milleniumbug 如果设置了sync_with_stdio（这是默认设置），该标准保证标准流是线程安全的。但是，它不能保证它们的流缓冲区在从其他流中使用时是线程安全的。而且，正如 Scheff 所说，防止交错无论如何都需要外部同步，所以使用它似乎是个好主意。

【解决方案2】：

我曾经写过一个实用类供我个人使用。（我不知道它是否像 boost 代码一样完美，但它对我有用——所以，我敢于分享。）

#include <iostream>
#include <iomanip>

/** provides a helper class to work with streams.
 *
 * It stores current format states of a stream in constructor and
 * recovers these settings in destructor.
 *
 * Example:
 * <pre>
 * { // backup states of std::cout
 *   IOSFmtBackup stateCOut(std::cout);
 *   // do some formatted output
 *   std::cout
 *     << "dec: " << std::dec << 123 << std::endl
 *     << "hex: " << std::hex << std::setw(8) << std::setfill('0')
 *     << 0xdeadbeef << std::endl;
 * } // destruction of stateCOut recovers former states of std::cout
 * </pre>
 */
class IOSFmtBackup {

  // variables:
  private:
    /// the concerning stream
    std::ios &_stream;
    /// the backup of formatter states
    std::ios _fmt;

  // methods:
  public:
    /// @name Construction & Destruction
    //@{

    /** constructor.
     *
     * @param stream the stream for backup
     */
    explicit IOSFmtBackup(std::ios &stream):
      _stream(stream), _fmt(0)
    {
      _fmt.copyfmt(_stream);
    }

    /// destructor.
    ~IOSFmtBackup() { _stream.copyfmt(_fmt); }

    // disabled:
    IOSFmtBackup(const IOSFmtBackup&) = delete;
    IOSFmtBackup& operator=(const IOSFmtBackup&) = delete;
    //@}
};

int main()
{
  { // backup states of std::cout
    IOSFmtBackup stateCOut(std::cout);
    // do some formatted output
    std::cout
      << "dec: " << std::dec << 123 << std::endl
      << "hex: " << std::hex << std::setw(8) << std::setfill('0')
      << 0xdeadbeef << std::endl
      << "123 in current: " << 123 << std::endl;
  } // destruction of stateCOut recovers former states of std::cout
  // check whether formatting is recovered
  std::cout << "123 after recovered: " << 123 << std::endl;
  return 0;
}

在ideone (life demo) 上编译和测试。

输出：

dec: 123
hex: deadbeef
123 in current: 7b
123 after recovered: 123

【讨论】：