【轉】C++ stringstream介紹，使用方法與例子

C++引入了ostringstream、istringstream、stringstream這三個類，要使用他們創建對象就必須包含sstream.h頭文件。

istringstream類用於執行C++風格的串流輸入操作。

ostringstream類用於執行C++風格的串流輸出操作。

stringstream類同時可以支持C++風格的串流的輸入輸出操作。

istringstream類是從istream和stringstreambase派生而來，ostringstream是從ostream和 stringstreambase派生而來， stringstream則是從iostream類和stringstreambase派生而來。

他們的繼承關系如下圖所示：

 

istringstream

istringstream是由一個string對象構造而來，istringstream類從一個string對象讀取字符。

其構造函數原型如下：

istringstream::istringstream(string str);

例子：

#include <iostream>
#include <sstream>
using namespace std;

int main()
{
    istringstream istr;
    istr.str("1 56.7");
    //上述兩個過程可以簡單寫成 istringstream istr("1 56.7");
    cout << istr.str() << endl;
    int a;
    float b;
    istr >> a;
    cout << a << endl;
    istr >> b;
    cout << b << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

輸出結果：

上例中，構造字符串流的時候，空格會成為字符串參數的內部分界，例子中對a，b對象的輸入“賦值”操作證明了這一點，字符串的空格成為了整型數據與浮點型數據的分界點，利用分界獲取的方法我們事實上完成了字符串到整型對象與浮點型對象的拆分轉換過程。

str()成員函數的使用可以讓istringstream對象返回一個string字符串（例如本例中的輸出操作（cout<<istr.str();））。

 

ostringstream

ostringstream同樣是由一個string對象構造而來，ostringstream類向一個string插入字符。

其構造函數原型如下：

ostringstream::ostringstream(string str);

例子：

/**
* File name: ostringstream.cpp
* Date: 2017.10.11
* Description:  An example of using ostringstream
*/
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    ostringstream ostr;
    //ostr.str("abc");//如果構造的時候設置了字符串參數,那么增長操作的時候不會從結尾開始增加,而是修改原有數據,超出的部分增長
    ostr.put('d');
    ostr.put('e');
    ostr << "fg";

    string gstr = ostr.str();
    cout << gstr << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

輸出結果：

在上例代碼中，我們通過put()或者左移操作符可以不斷向ostr插入單個字符或者是字符串，通過str()函數返回增長過后的完整字符串數據，但值得注意的一點是，當構造的時候對象內已經存在字符串數據時，則增長操作的時候不會從結尾開始增加，而是修改原有數據，超出的部分增長。

 

stringstream

stringstream的構造函數原型如下：

stringstream::stringstream(string str);

例子：

/**
* File name: ostringstream.cpp
* Date: 2017.10.11
* Description:  An example of using ostringstream
*/
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    stringstream ostr("ccc");
    ostr.put('d');
    ostr.put('e');
    ostr << "fg";
    string gstr = ostr.str();
    cout << gstr << endl;

    char a;
    ostr >> a;
    cout << a << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

輸出結果：

 

除此以外，stringstream類的對象我們還常用它進行string與各種內置類型數據之間的轉換。

例子：

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
    stringstream sstr;
    //-----int轉string------
    int a = 100;
    string str;
    sstr << a;
    sstr >> str;
    cout << str << endl;

    //------string轉char[]-------
    sstr.clear();//如果你想通過使用同一stringstream對象實現多種類型的轉換，請注意在每一次轉換之后都必須調用clear()成員函數。
    string name = "colinguan";
    char cname[200];
    sstr << name;
    sstr >> cname;
    cout << cname << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

輸出結果：

 

使用stringstream對象簡化類型轉換

C++標准庫中的<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。

為什么要學習

如果你已習慣了<stdio.h>風格的轉換，也許你首先會問：為什么要花額外的經歷來學習基於<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，為了正確地完成這個任務，你必須確保目標緩沖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，會導致非預知的后果。下面是一個例子：

int n = 10000;
char s[10];
sprintf(s,"%d",n);//s中的內容為"10000"

到目前為止看起來還不錯。但是，對上面代碼的一個微小改動就會使程序崩潰：

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格式化符替代了%d。因此，s在調用玩sprintf后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，豈不是更好？

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>庫中聲明的標准類就利用了這一點，自動選擇所必需的轉換。而且，轉換結果保存在stringstream對象的內部緩沖中。你不必擔心緩沖區溢出，因為這些對象會根據需要自動分配存儲空間。

<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，主要以stringstream為中心，因為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。這樣可以避免緩沖區溢出的危險。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。

重復利用stringstream對象

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

在多次轉換中重復使用同一個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

你可以輕松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為參數的to_string()函數。to_string()函數將t轉換為字符串並寫入result中。使用str()成員函數來獲取流內部緩沖的一份拷貝：

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();//獲取轉換后的字符轉並將其寫入result
}

//這樣，你就可以輕松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;//這里存儲轉換結果
    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，使我們有充足的理由拋棄<stdio.h>而是用<sstream>。