一、流和文件说明

以下库有助于处理流和文件。

Boost.IOStreams 提供了远远超出标准库提供的流。 Boost.IOStreams 使您可以访问更多流，以从许多不同的源和接收器读取和写入数据。此外，过滤器支持各种操作，例如在读取或写入时压缩/解压缩数据。
Boost.Filesystem 提供对文件系统的访问。例如，使用 Boost.Filesystem，您可以复制文件或遍历目录中的文件

二、Boost.IOStreams

????????本章介绍库 Boost.IOStreams。 Boost.IOStreams 将标准库中众所周知的流分解成更小的组件。该库定义了两个概念：设备，它描述数据源和接收器，以及流，它描述基于标准库接口的格式化输入/输出接口。 Boost.IOStreams 定义的流不会自动连接到数据源或接收器。

????????Boost.IOStreams 提供了这两个概念的大量实现。例如，设备 boost::iostreams::mapped_file 将文件部分或全部加载到内存中。流 boost::iostreams::stream 可以连接到 boost::iostreams::mapped_file 之类的设备，以使用熟悉的流运算符 operator<< 和 operator>> 来读取和写入数据。

????????除了 boost::iostreams::stream，Boost.IOStreams 还提供了流 boost::iostreams::filtering_stream，它允许您添加数据过滤器。例如，您可以使用 boost::iostreams::gzip_compressor 写入以 GZIP 格式压缩的数据。

????????Boost.IOStreams 也可用于连接到特定于平台的对象。该库提供连接到 Windows 句柄或文件描述符的设备。这样，来自低级 API 的对象就可以在独立于平台的 C++ 代码中使用。

????????Boost.IOStreams 提供的类和函数定义在命名空间 boost::iostreams 中。没有主头文件。因为 Boost.IOStreams 包含的不仅仅是头文件，它必须是预先构建的。这可能很重要，因为根据 Boost.IOStreams 的预构建方式，可能会缺少对某些功能的支持。

三、设备Devices

????????设备是提供对通常在进程之外的对象（例如文件）的读写访问的类。但是，您也可以将内部对象（例如数组）作为设备进行访问。

????????设备只不过是一个具有成员函数 read() 或 write() 的类。设备可以与流连接，因此您可以读取和写入格式化数据，而不是直接使用 read() 和 write() 成员函数。

????????例 34.1。使用带有 boost::iostreams::array_sink 的数组作为设备

#include <boost/iostreams/device/array.hpp>
#include <boost/iostreams/stream.hpp>
#include <iostream>

using namespace boost::iostreams;

int main()
{
  char buffer[16];
  array_sink sink{buffer};
  stream<array_sink> os{sink};
  os << "Boost" << std::flush;
  std::cout.write(buffer, 5);
}

Example?34.1

????????示例 34.1 使用设备 boost::iostreams::array_sink 将数据写入数组。该数组作为参数传递给构造函数。之后，设备连接到 boost::iostreams::stream 类型的流。设备的引用传递给 boost::iostreams::stream 的构造函数，设备的类型作为模板参数传递给 boost::iostreams::stream。

????????该示例使用运算符 operator<< 将“Boost”写入流。流将数据转发到设备。因为设备连接到阵列，所以“Boost”存储在阵列的前五个元素中。由于数组的内容被写入标准输出，因此在运行示例时会显示 Boost。

????????例 34.2。使用带有 boost::iostreams::array_source 的数组作为设备

#include <boost/iostreams/device/array.hpp>
#include <boost/iostreams/stream.hpp>
#include <string>
#include <iostream>

using namespace boost::iostreams;

int main()
{
  char buffer[16];
  array_sink sink{buffer};
  stream<array_sink> os{sink};
  os << "Boost" << std::endl;

  array_source source{buffer};
  stream<array_source> is{source};
  std::string s;
  is >> s;
  std::cout << s << '\n';
}

Example?34.2

????????示例 34.2 基于前面的示例。用 boost::iostreams::array_sink 写入数组的字符串用 boost::iostreams::array_source 读取。

????????boost::iostreams::array_source 的使用与 boost::iostreams::array_sink 类似。 boost::iostreams::array_sink 只支持写操作，而 boost::iostreams::array_source 只支持读操作。 boost::iostreams::array 支持写入和读取操作。

????????请注意 boost::iostreams::array_source 和 boost::iostreams::array_sink 接收到一个数组的引用。当设备仍在使用时，不得破坏阵列。

????????例 34.3。使用带有 boost::iostreams::back_insert_device 的向量作为设备

#include <boost/iostreams/device/array.hpp>
#include <boost/iostreams/device/back_inserter.hpp>
#include <boost/iostreams/stream.hpp>
#include <vector>
#include <string>
#include <iostream>

using namespace boost::iostreams;

int main()
{
  std::vector<char> v;
  back_insert_device<std::vector<char>> sink{v};
  stream<back_insert_device<std::vector<char>>> os{sink};
  os << "Boost" << std::endl;

  array_source source{v.data(), v.size()};
  stream<array_source> is{source};
  std::string s;
  is >> s;
  std::cout << s << '\n';
}

Example?34.3

????????示例 34.4 使用 boost::iostreams::back_insert_device 类型的设备，而不是 boost::iostreams::array_sink。该设备可用于将数据写入任何提供成员函数 insert() 的容器。设备调用该成员函数将数据转发到容器。

????????该示例使用 boost::iostreams::back_insert_device 将“Boost”写入向量。之后，从 boost::iostreams::array_source 中读取“Boost”。向量的开头地址和大小作为参数传递给 boost::iostreams::array_source 的构造函数。

例 34.3 显示了 Boost。

例 34.4。通过 boost::iostreams::file_source 使用文件作为设备

#include <boost/iostreams/device/file.hpp>
#include <boost/iostreams/stream.hpp>
#include <iostream>

using namespace boost::iostreams;

int main()
{
  file_source f{"main.cpp"};
  if (f.is_open())
  {
    stream<file_source> is{f};
    std::cout << is.rdbuf() << '\n';
    f.close();
  }
}

Example?34.4

????????example34.4 使用设备 boost::iostreams::file_source 来读取文件。虽然之前介绍的设备不提供成员函数，但 boost::iostreams::file_source 提供了 is_open() 来测试文件是否打开成功。它还提供成员函数 close() 来显式关闭文件。你不需要调用 close() 因为 boost::iostreams::file_source 的析构函数会自动关闭一个文件。

????????除了 boost::iostreams::file_source，Boost.IOStreams 还提供设备 boost::iostreams::mapped_file_source 来将文件部分或全部加载到内存中。 boost::iostreams::mapped_file_source 定义了一个成员函数 data() 来接收指向相应内存区域的指针。这样，可以在文件中随机访问数据，而无需顺序读取文件。

????????对于文件的写访问，Boost.IOStreams 提供了设备 boost::iostreams::file_sink 和 boost::iostreams::mapped_file_sink。

????????例 34.5。使用 file_descriptor_source 和 file_descriptor_sink

#include <boost/iostreams/device/file_descriptor.hpp>
#include <boost/iostreams/stream.hpp>
#include <iostream>
#include <Windows.h>

using namespace boost::iostreams;

int main()
{
  HANDLE handles[2];
  if (CreatePipe(&handles[0], &handles[1], nullptr, 0))
  {
    file_descriptor_source src{handles[0], close_handle};
    stream<file_descriptor_source> is{src};

    file_descriptor_sink snk{handles[1], close_handle};
    stream<file_descriptor_sink> os{snk};

    os << "Boost" << std::endl;
    std::string s;
    std::getline(is, s);
    std::cout << s;
  }
}

示例 34.6 通过管道将“Boost”发送到标准输出。

boost::iostreams::file_descriptor_source 和 boost::iostreams::file_descriptor_sink 的构造函数需要两个参数。第一个参数是一个 Windows 句柄，或者——如果程序在 POSIX 系统上运行——一个文件描述符。第二个参数必须是 boost::iostreams::close_handle 或 boost::iostreams::never_close_handle。此参数指定析构函数是否关闭 Windows 句柄或文件描述符。

Example?34.5

示例 34.6 通过管道将“Boost”发送到标准输出。