使用stringstream對象簡化類型轉換

 

 

使用 std::stringstream，小心 內存！ 適時 清空 緩衝 …… 收藏

    stringstream是個好東西，網上有不少文章，討論如何用它實現各種數據類型的轉換(比如把double或int轉換爲string類型)。但如果stringstream使用不當，當心內存出問題(我就吃過虧^_^)。

    試試下面的代碼，運行程序前打開任務管理器，過不了幾十秒，所有的內存都將被耗盡！

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <sstream>

using namespace std;

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

int main(int argc, char * argv[])
{
   std::stringstream stream;
   string str;

while(1)
{    
    //clear()，這個名字讓很多人想當然地認爲它會清除流的內容。
    //實際上，它並不清空任何內容，它只是重置了流的狀態標誌而已！
    stream.clear();   

     // 去掉下面這行註釋，清空stringstream的緩衝，每次循環內存消耗將不再增加!
     //stream.str("");      

     stream<<"sdfsdfdsfsadfsdafsdfsdgsdgsdgsadgdsgsdagasdgsdagsadgsdgsgdsagsadgs ";
    stream>>str;    

      // 去掉下面兩行註釋，看看每次循環，你的內存消耗增加了多少！
      //cout<<"Size of stream = "<<stream.str().length()<<endl;
      //system("PAUSE");
}

system("PAUSE ");
return EXIT_SUCCESS;

}

    把stream.str("");    那一行的註釋去掉，再運行程序，內存就正常了

    看來stringstream似乎不打算主動釋放內存(或許是爲了提高效率)，但如果你要在程序中用同一個流，反覆讀寫大量的數據，將會造成大量的內存消耗，因些這時候，需要適時地清除一下緩衝 (用 stream.str("") )。

    另外不要企圖用 stream.str().resize(0)，或 stream.str().clear() 來清除緩衝，使用它們似乎可以讓stringstream的內存消耗不要增長得那麼快，但仍然不能達到清除stringstream緩衝的效果(不信做個 實驗就知道了，內存的消耗還在緩慢的增長！)，至於stream.flush()，則根本就起不到任何作用。

C++標準庫中的<sstream>提供了比ANSI C的<stdio.h>更高級的一些功能，即單純性、類型安全和可擴展性。在本文中，我將展示怎樣使用這些庫來實現安全和自動的類型轉換。

爲什麼要學習

如果你已習慣了<stdio.h>風格的轉換，也許你首先會問：爲什麼要花額外的精力來學習基於<sstream>的類型 轉換呢？也許對下面一個簡單的例子的回顧能夠說服你。假設你想用sprintf()函數將一個變量從int類型轉換到字符串類型。爲了正確地完成這個任 務，你必須確保證目標緩衝區有足夠大空間以容納轉換完的字符串。此外，還必須使用正確的格式化符。如果使用了不正確的格式化符，會導致非預知的後果。下面 是一個例子：

int n=10000;

chars[10];

sprintf(s,”%d”,n);// s中的內容爲“10000”

到目前爲止看起來還不錯。但是，對上面代碼的一個微小的改變就會使程序崩潰：

int n=10000;

char s[10];

sprintf(s,”%f”,n);// 看！錯誤的格式化符

在這種情況下，程序員錯誤地使用了%f格式化符來替代了%d。因此，s 在調用完sprintf()後包含了一個不確定的字符串。要是能自動推導出正確的類型，那不是更好嗎？

進入stringstream

由於n 和s 的類型在編譯期 就確定了，所以編譯器擁有足夠的信息來判斷需要哪些轉換。<sstream>庫中聲明的標準類就利用了這一點，自動選擇所必需的轉換。而且， 轉換結果保存在stringstream對象的內部緩衝中。你不必擔心緩衝區溢出，因爲這些對象會根據需要自動分配存儲空間。

你的編譯器支持<sstream>嗎？

<sstream> 庫是最近才被列入C++標準的。（不要把<sstream>與標準發佈前被刪掉的<strstream>弄混了。）因此，老一點 的編譯器，如GCC2.95，並不支持它。如果你恰好正在使用這樣的編譯器而又想使用<sstream>的話，就要先對它進行升級更新。

<sstream> 庫定義了三種類：istringstream、ostringstream和stringstream，分別用來進行流的輸入、輸出和輸入輸出操作。另 外，每個類都有一個對應的寬字符集版本。簡單起見，我主要以stringstream爲中心，因爲每個轉換都要涉及到輸入和輸出操作。

注意，<sstream>使用string對象來代替字符數組。這樣可以避免緩衝區溢出的危險。而且，傳入參數和目標對象的類型被自動推導出來，即使使用了不正確的格式化符也沒有危險。

string到int的轉換

string result=”10000”;
int n=0;
stream<<result;
stream>>n;//n等於10000

重複利用stringstream對象

如果你打算在多次轉換中使用同一個stringstream對象，記住再每次轉換前要使用clear()方法；

在多次轉換中重複使用同一個stringstream（而不是每次都創建一個新的對象）對象最大的好處在於效率。stringstream對象的構造和析構函數通常是非常耗費CPU時間的。

在類型轉換中使用模板

你可以輕鬆地定義函數模板來將一個任意的類型轉換到特定的目標類型。例如，需要將各種數字值，如int、long、double等等轉換成字符串，要使用以一個string類型和一個任意值t 爲參數的to_string()函數。to_string()函數將t 轉換爲字符串並寫入result中。使用str()成員函數來獲取流內部緩衝的一份拷貝：

template<class T>

void to_string(string & result,const T& t)

{

 ostringstream oss;//創建一個流

oss<<t;//把值傳遞如流中

result=oss.str();//獲取轉換後的字符轉並將其寫入result
}

這樣，你就可以輕鬆地將多種數值轉換成字符串了：

to_string(s1,10.5);//double到string

to_string(s2,123);//int到string

to_string(s3,true);//bool到string

可以更進一步定義一個通用的轉換模板，用於任意類型之間的轉換。函數模板convert()含有兩個模板參數out_type和in_value，功能是將in_value值轉換成out_type類型：

template<class out_type,class in_value>

out_type convert(const in_value & t)

{

stringstream stream;

stream<<t;//向流中傳值

out_type result;//這裏存儲轉換結果

stream>>result;//向result中寫入值

return result;

}

這樣使用convert()：

double d;

string salary;

string s=”12.56”;

d=convert<double>(s);//d等於12.56

salary=convert<string>(9000.0);//salary等於”9000”

結論

 

在過去留下來的程序代碼和純粹的C程序中，傳統的<stdio.h>形式的轉換伴隨了我們很長的一段時間。但是，如文中所述，基於 stringstream的轉換擁有類型安全和不會溢出這樣搶眼的特性，使我們有充足得理由拋棄<stdio.h>而使 用<sstream>。<sstream>庫還提供了另外一個特性—可擴展性。你可以通過重載來支持自定義類型間的轉換。

一些實例：

stringstream通常是用來做數據轉換的。

相比c庫的轉換，它更加安全，自動和直接。

 

例子一：基本數據類型轉換例子 int轉string

 

# include <string>
# include <sstream>
# include <iostream> 

int main()
{
    std :: stringstream stream;
    std :: string  result;
    int i  =   1000 ;
    stream  <<  i;  // 將int輸入流
    stream  >>  result;  // 從stream中抽取前面插入的int值
    std :: cout  <<  result  <<  std :: endl;  //  print the string "1000"
} 

 

 

運行結果：

 

例子二：除了基本類型的轉換，也支持char *的轉換。

 

# include <sstream>
# include <iostream> 

int main()
{
    std :: stringstream stream;
    char result[ 8 ] ;
    stream  <<   8888 ;  // 向stream中插入8888
    stream  >>  result;  // 抽取stream中的值到result
    std :: cout  <<  result  <<  std :: endl;  //  屏幕顯示 "8888"
} 

 

 

 

例子三：再進行多次轉換的時候，必須調用stringstream的成員函數clear().

 

# include <sstream>
# include <iostream>
int main()
{
    std :: stringstream stream;
    int first ,  second;
    stream <<   " 456 " ;  // 插入字符串
    stream  >>  first;  // 轉換成int
    std :: cout  <<  first  <<  std :: endl;
    stream . clear();  // 在進行多次轉換前，必須清除stream
    stream  <<   true ;  // 插入bool值
    stream  >>  second;  // 提取出int
    std :: cout  <<  second  <<  std :: endl;
} 

 

運行clear的結果

沒有運行clear的結果