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C++学习（二）：学会使用stringstream

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　　今天在CppTemplateTutorial群里，有人问了一个问题：这一堆add怎么简化掉 https://wandbox.org/permlink/vDPDwMFbBIQSSymS。代码如下：

 1 #include <variant>
 2 #include <map>
 3 #include <string>
 4 #include <cassert>
 5 #include <iostream>
 6 struct myval : public std::variant<int, double, std::string>
 7 {
 8     using base = std::variant<int, double, std::string>;
 9     myval() : base() {}
10     myval(int v) : base(v) {}
11     myval(double v) : base(v) {}
12     myval(std::string v) : base(v) {}
13     
14     myval(myval const& v) : base(v) {}
15     myval(myval&& v) : base(std::move(v)) {}
16 };
17 
18 template<class T, class U>
19 myval add(T const& a, U const& b) {
20     return a + b;
21 }
22 
23 myval add(std::string const& a, int b) {
24     return a + std::to_string(b);
25 }
26 myval add(std::string const& a, double b) {
27     return a + std::to_string(b);
28 }
29 myval add(std::string const& a, std::string const& b) {
30     return a + b;
31 }
32 
33 myval add(int a, std::string const& b) {
34     return std::to_string(a) + b;
35 }
36 myval add(double a, std::string const& b) {
37     return std::to_string(a) + b;
38 }
39 
40 myval operator+(myval const& a, myval const& b)
41 {
42     return std::visit([](auto& a, auto& b) { return add(a, b); }, a, b);
43 }
44 
45 std::ostream& operator<<(std::ostream& os, myval const& b)
46 {
47     return std::visit([&](auto b)->std::ostream& { os << b; return os; }, b);
48 }
49 
50 int main() {
51     myval a = 1;
52     myval b = 10.0;
53     myval c = a + b;
54     std::map<std::string, myval> m{{"1", a}, {"2", b}, {"3", c}};
55     if (m.find("3") == m.end())
56     {
57         std::cout << m["3"];
58     }
59 }

View Code

　　一种解决方法是：给to_string加个string重载，不过这并不是最好的办法。另一种方法是使用stringstream。不过，想到前一段时间，我还经常用C语言的sprintf，我突然觉得有点好笑。

　　处理问题的优先方式应该是充分考虑语言的特性，使得问题处理起来更加简洁高效一点。学会使用stringstream，可以避免一些由C语言中类似atoi，itoa ，strtol以及sprintf带来的问题。

　　那么，这个问题如果使用stringstream可以这样写：

2.使用stringstream对象简化类型转换

　　C++标准库中的<sstream>提供了比ANSI C的<stdio.h>更高级的一些功能，即单纯性、类型安全和可扩展性。

　　为什么要学习stringstream。如果你已习惯了<stdio.h>风格的转换，也许你首先会问：为什么要花额外的精力来学习基于<sstream>的类型转换呢？也许对下面一个简单的例子的回顾能够说服你。假设你想用sprintf()函数将一个变量从int类型转换到字符串类型。为了正确地完成这个任务，你必须确保证目标缓冲区有足够大空间以容纳转换完的字符串。此外，还必须使用正确的格式化符。如果使用了不正确的格式化符，会导致非预知的后果。下面是一个例子：

int n=10000; chars[10]; sprintf(s,"%d",n);// s中的内容为"10000"

　　到目前为止看起来还不错。但是，对上面代码的一个微小的改变就会使程序崩溃：

int n=10000;char s[10];sprintf(s,"%f",n);// 看！错误的格式化符

　　在这种情况下，程序员错误地使用了%f格式化符来替代了%d。因此，s在调用完sprintf()后包含了一个不确定的字符串。要是能自动推导出正确的类型，那不是更好吗？

　　<sstream>库定义了三种类：istringstream、ostringstream和stringstream，分别用来进行流的输入、输出和输入输出操作。另外，每个类都有一个对应的宽字符集版本。简单起见，我主要以stringstream为中心，因为每个转换都要涉及到输入和输出操作。
　　注意，<sstream>使用string对象来代替字符数组。这样可以避免缓冲区溢出的危险。而且，传入参数和目标对象的类型被自动推导出来，即使使用了不正确的格式化符也没有危险。

　　在过去留下来的程序代码和纯粹的C程序中，传统的<stdio.h>形式的转换伴随了我们很长的一段时间。但是，如文中所述，基于stringstream的转换拥有类型安全和不会溢出这样抢眼的特性，使我们有充足得理由抛弃<stdio.h>而使用<sstream>。<sstream>库还提供了另外一个特性—可扩展性。你可以通过重载来支持自定义类型间的转换。