七、输入/输出流--streambuffer类介绍--自定义缓冲区

【基本上没看懂，那个大神如果可以的话，推荐一点相关资料，真的不太明白这个缓冲区的内部原理】

3 自定义缓冲区

1. 缓冲区有basic_streambuf定义，针对字型为char和wchar
2. 标准库提供了预定义的streambuf和wstreambuf

缓冲区的主要接口由函数返回的三个指针构成：

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(1) read(input)缓冲区的接口由：

1. eback()
2. gptr()
3. egptr()

(2) write(output)缓冲区的接口：

1. pbase() :Outputstream缓冲区的起始位置；
2. pptr() ： 当前写入位置；
3. epptr() ： Output缓冲区的结尾，指向“最后一个缓冲的字符”的后一个位置；

pbase和pptr中间的字符序列已被写到相应的通道，但未被清空；

缓冲的写入成员函数：

• sputc() : 写入一个字符，如果w缓冲区有空的改写位置，字符被复制到该位置上，然后指针指向下一个位置；如果缓冲区是满的，调用虚函数overflow()将缓冲区发送到对应输出通道；basic_streambuf实例化的overflow（）只返回end-of-fiel(),表示没有位置写入；

3.1 overflow（）详解

受保护的成员函数(protected virtual member)
函数原型：
std::basic_streambuf::overflow

int_type overflow (int_type c = traits_type::eof());

参数c并不和eof相等，在函数被调用的时候，将努力插入字符串变量c,因为是int_type类型，插入到缓冲区的过程中进行了数值转换traits_type: to_char_type()；

上述功能实现方式说明：
1. 如果有空的位置，写入字符，指针移动到下一个位置
2. 通过分配新的或存储空间到输出缓冲区，以确保“写”d的位置都有效；
3. 通过“写出”到一些外部目标地址，部分或所有的元素均保证在输出缓冲区的起始位置和下一个指针之间；

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虚函数overflow(),sync(),underflow()定义了输出缓冲区的特性。每个类采用不用的调用overflow（）函数；

1. overflow()耗用pbase()和ppter()之间的空间，并重新初始化这些区域；
2. 不同的类，耗用（consume）的方式是不一样的；

综上，实现自定义的流缓冲区类的时候，一定要派生保护类型虚函数overflow（）；

例子(自定义输出缓冲区)：

//---------------省略------------------
class outbuf : public streambuf{
protected:
    virtual int_type overflow(int_type c){
        if (c != EOF){
            c = toupper(c,getloc() );//toupper位于头文件
            if (putchar(c) == EOF)
                return EOF;
        }

        return c;
    }

};

//---------------省略---------------
    outbuf ob;
    ostream out(&ob);
    int num = 56;
    cout << "56 的十六进制： " << hex << showbase << num << endl;

结果为；

56 的十六进制： 0x38

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3.2 自定义输入缓冲区

输入和输出机制基本相同；

输入stream缓冲区需要三个指针维护缓冲区：

• eback() : 指的是input缓冲区起始位置，或者回退区的末尾，如果不采取特殊措施，字符最多只能被回退到这个位置
• gptr() : 当前的读取位置；
• egptr() : 输入缓冲区的尾端；

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输入缓冲区通过sgetc()和sbumpc（）读取单一字符。读取过程中：

1. 输入缓冲区读取完毕后，缓冲区没有可用字符。
2. 如果没有可用字符，sbump()会调用uflow()函数，而uflow()函数默认调用underflow()函数；
3. 如果需要补充字符，需要underflow（）完成操作，负责读取数据；
4. basic_streambuf对underflow（）的默认做法是令他返回eof,意味着不能以此版本读取字符；

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输入和输出不同还在于：

1. 输入必须建立缓冲区，至少实例化函数：uflow()和underflow（）
2. underflow()不会将“读取指针”移动到当前字符之后，需要缓冲区操作函数或者uflow（）完成；、
3. 任何一个具备读取字符功能的stream缓冲区，必须实例出underflow（）,若underflow和uflow都实例化了，就没必要建立缓冲区；