STL中getline的设计疏忽

hunterzone 2013-06-14 04:19:01

方法getline，顾名思义，是获取流中的一行出来，在STL中全局方法getline的定义是：



getline(basic_istream<,>& _Istr, basic_stream<,>& _Str);

在basic_istream中的定义是：



getline(_Elem* _Str, streamsize _Count);

既然是获去流中的一行出来，为什么basic_istream中的getline还得加个_Count限制，如果仅是考虑到内存空间的限制，那这种接口的设置不够合理，不知道大家怎么看？

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hunterzone 2013-06-15

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引用 21 楼 taodm 的回复:

瀑布汗！因为流是在string类出现之前就先出现的，必须支持char*。

可能就向大家所说的，非不能，实不为也，

橡木疙瘩 2013-06-15

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或许确如7楼与17楼所言，出现减少依赖的目的考虑，没有实现basic_istream::getline(basic_string<C,T,A> & )的版本。不过，fstream不在乎增加依赖，而istream就在乎，似乎也不是很有道理吧…… 我还有个猜想： 1：istream中要有char *版本的getline，因为要兼容老代码； 2：istream中是否有string版本的getline，似乎并不重要，getline(std::cin, line)和std::cin.getline(line)相比也没什么不方便的； 3：getline的实现对istream的实现细节依赖不大； 4：如果知道string的具体实现细节，getline或许可以实现得更高效——也许某个库会让string版本的getline成为string的友元。这样的话，getline与string的关系比它与istream的关系更为紧密，不让它成为istream的成员似乎更合理一些。

ri_aje 2013-06-15

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引用 21 楼 taodm 的回复:

瀑布汗！因为流是在string类出现之前就先出现的，必须支持char*。

引用 22 楼 u010936098 的回复:

[quote=引用 5 楼 hunter_wwq 的回复:] [quote=引用 3 楼 rocktyt2 的回复:] istream的成员函数getline的第一个参数是char数组，不管是静态还是动态肯定是有限的，不能自动增长，因此getline时就不能超过这个数组的长度，必须加count限定全局getline的第二个参数数string，可以自动增长，因此不需要限制长度

这也就是我比较困惑的地方，为什么STL的设计开发人员没想到将_Elem换成string呢？这样不就可以自增长了吗[/quote] iostream出现在c++中的时候，stl还不存在，也没有string类。虽然现在已经发展到了basic_istream模板，但还是要考虑对老代码的兼容，这个getline就是那时候的遗留产物。[/quote] 这种说法解释不了为什么 c++11 没有选择增加 istream::getline 重载接受 std::string&，因为这么做并不破坏现有的代码，并且能够带来楼主所说的方便性。尤其是 fstream::fstream 在新版标准中已经经修正能够接受 std::string 参数，说明标准委员会注意到此类的设计失误，在这种情况下，istream::getline 仍然没有支持 string，则必然有其他原因，比较赞同 #7 和 #17 的观点。

ri_aje 2013-06-15

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引用 27 楼 u010936098 的回复:

[quote=引用 12 楼 adlay 的回复:] 虽然是在类外部, 但是标准库只有头文件, 没有 cpp, 还是会在头文件之间引入循环包含的. fstream 可以使用 std::string 了, 那可能是因为 std::string 依赖的是 istream, 而不是 ifstream 所以依赖关系成了: istream <-- string <-- ifstream 还是能保持单向. 但是要在 istream 的 getline 函数里引入 string 就恼火了, 会造成循环依赖的.

这并不是理由，标准库就算只有头文件（其实是STL只有头文件），不代表它只有<iostream>和<string>之类的头文件，其文件组织比我们看到的要复杂，同样可以把声明和实现分开，写一个forward declaration也很容易，写个简单的例子：


//下面是glad.h
#ifndef __INCLUDE_FILE_GLAD_H___
#define __INCLUDE_FILE_GLAD_H___

#include<iosfwd>
class sad;

class glad
{
public:
    void laugh( std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> > & out, sad & other );
    void stop(  std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> > & out);
};

#include "glad_impl.h"
#endif
//上面是glad.h

//下面是sad.h
#ifndef __INCLUDE_FILE_SAD_H___
#define __INCLUDE_FILE_SAD_H___

#include<iosfwd>

class glad;
class sad
{
public:
    void cry( std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> > & out, glad & other );
};

#include "sad_impl.h"
#endif
//上面是sad.h

//下面是glad_impl.h
#ifndef __INCLUDE_FILE_GLAD_IMPL_H___
#define __INCLUDE_FILE_GLAD_IMPL_H___

#include "glad.h"
#include "sad.h"
#include <iostream>

inline void glad::laugh( std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> > & out, sad & other )
{
    out << "我很高兴！我笑，我笑！我再笑！！\n";
    other.cry( out, *this );   
}

inline void glad::stop(  std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> > & out)
{
    out <<"我不笑了。\n" ;
}
#endif
//上面是glad_impl.h

//下面是sad_impl.h
#ifndef __INCLUDE_FILE_SAD_IMPL_H___
#define __INCLUDE_FILE_SAD_IMPL_H___

#include "glad.h"
#include "sad.h"
#include <iostream>

inline void sad::cry( std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> > & out, glad & other )
{
    out << "我很悲伤，我哭了……\n";
    other.stop(out);  
}


#endif

//上面是sad_impl.h

[/quote] 参看 #17 的观点。非不能也，实不为也。没必要为了杯水车薪的利益而大动干戈，std::getline 已经挺好了。

manpages 2013-06-15

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getline(istream&, string&) 和 getline(char*, streamsize) 它们有性能上的不同。提供多个重载版本，就是为了给高级用户（高级程序员）提供更多选择。 string参数自动增长匹配所读取内容的长度，其内部实现势必要做更多工作，或许更多多余内存。了解一下vector这种类库中类似的东西，在需要重新分配内存时，一般实现是怎么做的——分配更多、多的多的内存。 ---- char *fgets(char * restrict s, int n, FILE * restrict stream); istream& getline (istream& strm, string& str) istream& getline (istream&& strm, string& str) istream& getline (istream& strm, string& str, char delim) istream& getline (istream&& strm, string& str, char delim) istream& istream::getline (char* str, streamsize count) istream& istream::getline (char* str, streamsize count, char delim)

mujiok2003 2013-06-15

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引用 6 楼 adlay 的回复:

全局的 getline 是定义在 string 头文件里面的. basic_istream 类是不依赖于 std::string 的, 它都不知道有 std::string 可用, 就只能按传统的字符串方式了.

同意。C++的流的扩展依靠运算符重载（<<, >>)

mujiok2003 2013-06-15

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引用 7 楼 adlay 的回复:

同样的还有 fstream 的构造函数和 open 函数, 都是用 char* 做参数的, 而不是用 std::string, 因为不想引入过多的依赖性.

个人认为是为了遵守0开销原则，因为我们很多是时候在代码中把文件名写成字符串常量，没有必要创建std::string. 对于文件名已经由std::string保存的情况，确实有些不方便，不过也没有什么大不了的。

mujiok2003 2013-06-15

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指定缓冲区而已，很常见阿。


_Elem* _Str, streamsize _Count

橡木疙瘩 2013-06-15

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引用 12 楼 adlay 的回复:

虽然是在类外部, 但是标准库只有头文件, 没有 cpp, 还是会在头文件之间引入循环包含的. fstream 可以使用 std::string 了, 那可能是因为 std::string 依赖的是 istream, 而不是 ifstream 所以依赖关系成了: istream <-- string <-- ifstream 还是能保持单向. 但是要在 istream 的 getline 函数里引入 string 就恼火了, 会造成循环依赖的.


//下面是glad.h
#ifndef __INCLUDE_FILE_GLAD_H___
#define __INCLUDE_FILE_GLAD_H___

#include<iosfwd>
class sad;

class glad
{
public:
    void laugh( std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> > & out, sad & other );
    void stop(  std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> > & out);
};

#include "glad_impl.h"
#endif
//上面是glad.h

//下面是sad.h
#ifndef __INCLUDE_FILE_SAD_H___
#define __INCLUDE_FILE_SAD_H___

#include<iosfwd>

class glad;
class sad
{
public:
    void cry( std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> > & out, glad & other );
};

#include "sad_impl.h"
#endif
//上面是sad.h

//下面是glad_impl.h
#ifndef __INCLUDE_FILE_GLAD_IMPL_H___
#define __INCLUDE_FILE_GLAD_IMPL_H___

#include "glad.h"
#include "sad.h"
#include <iostream>

inline void glad::laugh( std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> > & out, sad & other )
{
    out << "我很高兴！我笑，我笑！我再笑！！\n";
    other.cry( out, *this );   
}

inline void glad::stop(  std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> > & out)
{
    out <<"我不笑了。\n" ;
}
#endif
//上面是glad_impl.h

//下面是sad_impl.h
#ifndef __INCLUDE_FILE_SAD_IMPL_H___
#define __INCLUDE_FILE_SAD_IMPL_H___

#include "glad.h"
#include "sad.h"
#include <iostream>

inline void sad::cry( std::basic_ostream<char,std::char_traits<char> > & out, glad & other )
{
    out << "我很悲伤，我哭了……\n";
    other.stop(out);  
}


#endif

//上面是sad_impl.h

失散糖 2013-06-15

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ri_aje 2013-06-15

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靠，还把人名字拼错了，it's Scott Meyers.

ri_aje 2013-06-15

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引用 24 楼 u010936098 的回复:

或许确如7楼与17楼所言，出现减少依赖的目的考虑，没有实现basic_istream::getline(basic_string<C,T,A> & )的版本。不过，fstream不在乎增加依赖，而istream就在乎，似乎也不是很有道理吧……

看 #12 说的。

引用 24 楼 u010936098 的回复:

我还有个猜想： 1：istream中要有char *版本的getline，因为要兼容老代码； 2：istream中是否有string版本的getline，似乎并不重要，getline(std::cin, line)和std::cin.getline(line)相比也没什么不方便的； 3：getline的实现对istream的实现细节依赖不大； 4：如果知道string的具体实现细节，getline或许可以实现得更高效——也许某个库会让string版本的getline成为string的友元。这样的话，getline与string的关系比它与istream的关系更为紧密，不让它成为istream的成员似乎更合理一些。

对，Meyer 提倡能不用成员函数就不用，这样增加封装性。很可惜没有标准委员会的人能帮咱们印证一下。

taodm 2013-06-15

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算了，你觉得你懂了就行了。

引用 32 楼 hunter_wwq 的回复:

[quote=引用 21 楼 taodm 的回复:] 瀑布汗！因为流是在string类出现之前就先出现的，必须支持char*。

可能就向大家所说的，非不能，实不为也，[/quote]

橡木疙瘩 2013-06-14

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引用 5 楼 hunter_wwq 的回复:

[quote=引用 3 楼 rocktyt2 的回复:] istream的成员函数getline的第一个参数是char数组，不管是静态还是动态肯定是有限的，不能自动增长，因此getline时就不能超过这个数组的长度，必须加count限定全局getline的第二个参数数string，可以自动增长，因此不需要限制长度

taodm 2013-06-14

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瀑布汗！因为流是在string类出现之前就先出现的，必须支持char*。

www_adintr_com 2013-06-14

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引用 17 楼 rocktyt2 的回复:

string的实现本身并不需要依赖istream，两者是相互独立的实际的实现中，string头文件里只是一些string类的外部运算符重载和getline等公用函数，具体的string类通常在内部头文件里定义，istream可以去包含那个不想增加依赖性这点我是赞同的，但只是不想而已，硬要做到还是可以的

要在接口里面使用内部类, 还是不太好吧. 确实是可以把 string 中依赖 istream 的提出去, 多分几个头文件来实现.

hunterzone 2013-06-14

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@allay 你写的那个代码是直接依赖的，这样肯定编不过啊！

hunterzone 2013-06-14

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#pragma once
#include <istream>
#include <string>

class istreamEx : public std::basic_istream<char, char_traits<char>>
{
public:
	_Myt& __CLR_OR_THIS_CALL getline(std::string& str)
	{
		return *this;
	}
};

这样做是没有问题的。

rocktyt 2013-06-14

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string的实现本身并不需要依赖istream，两者是相互独立的实际的实现中，string头文件里只是一些string类的外部运算符重载和getline等公用函数，具体的string类通常在内部头文件里定义，istream可以去包含那个不想增加依赖性这点我是赞同的，但只是不想而已，硬要做到还是可以的

www_adintr_com 2013-06-14