Существуют ли двоичные потоки памяти в С++

Обычно я использую stringstream для записи в строку в памяти. Есть ли способ записать в буфер char в двоичном режиме? Рассмотрим следующий код:

stringstream s;
s << 1 << 2 << 3;
const char* ch = s.str().c_str();

Память в ch будет выглядеть так: 0x313233 - коды ASCII символов 1, 2 и 3. Я ищу способ написать сами двоичные значения. То есть, я хочу 0x010203 в памяти. Проблема в том, что я хочу написать функцию

void f(ostream& os)
{
    os << 1 << 2 << 3;
}

И решите вне какой поток использовать. Что-то вроде этого:

mycharstream c;
c << 1 << 2 << 3; // c.data == 0x313233;
mybinstream b;
b << 1 << 2 << 3; // b.data == 0x010203;

Любые идеи?

Ответ 1

Для чтения и записи двоичных данных в потоки, включая строковые потоки, используйте функции read() и write(). Так

unsigned char a(1), b(2), c(3), d(4);
std::stringstream s;
s.write(reinterpret_cast<const char*>(&a), sizeof(unsigned char));
s.write(reinterpret_cast<const char*>(&b), sizeof(unsigned char));
s.write(reinterpret_cast<const char*>(&c), sizeof(unsigned char));
s.write(reinterpret_cast<const char*>(&d), sizeof(unsigned char));

s.read(reinterpret_cast<char*>(&v), sizeof(unsigned int)); 
std::cout << std::hex << v << "\n";

Это дает 0x4030201 в моей системе.

Изменить: Чтобы сделать эту работу прозрачно с операторами вставки и извлечения (< < и → ), лучше всего создать для нее производный streambuf, который делает правильную вещь, и передать это тем потокам, которые вы хотите использовать.

Ответ 2

Ну, просто используйте символы, а не целые числа.

s << char(1) << char(2) << char(3);

Ответ 3

перегрузка некоторых необычных операторов работает довольно хорошо. Здесь ниже я решил перегрузить < =, потому что он имеет ту же самую ассоциацию слева направо, что и <, и имеет как-то близкий внешний вид...

#include <iostream>
#include <stdint.h>
#include <arpa/inet.h>

using namespace std;

ostream & operator<= (ostream& cout, string const& s) {
    return cout.write (s.c_str(), s.size());
}
ostream & operator<= (ostream& cout, const char *s) {
    return cout << s;
}
ostream & operator<= (ostream&, int16_t const& i) {
    return cout.write ((const char *)&i, 2);
}
ostream & operator<= (ostream&, int32_t const& i) {
    return cout.write ((const char *)&i, 4);
}
ostream & operator<= (ostream&, uint16_t const& i) {
    return cout.write ((const char *)&i, 2);
}
ostream & operator<= (ostream&, uint32_t const& i) {
    return cout.write ((const char *)&i, 4);
}

int main() {
    string s("some binary data follow : ");

    cout <= s <= " (machine ordered) : " <= (uint32_t)0x31323334 <= "\n"
         <= s <= " (network ordered) : " <= htonl(0x31323334) ;
    cout << endl;

    return 0;
}

Есть несколько недостатков:

новый смысл < = может запутать читателей или привести к неожиданным результатам:
```
cout <= 31 <= 32;
```
не даст тот же результат, что и
```
cout <= (31 <= 32);
```
endianess явно не упоминается при чтении кода, так как как показано в приведенном выше примере.
он не может просто смешиваться с < <, потому что он не принадлежит к той же группы приоритетов. Обычно я использую круглые скобки для как:
```
( cout <= htonl(a) <= htonl(b) ) << endl;
```

Ответ 4

В этом случае я реализовал сам "оператор сдвига сдвига":

template <typename T, class... StreamArgs>
inline std::basic_ostream<StreamArgs...> &
operator <= (std::basic_ostream<StreamArgs...> & out, T const & data) {
        out.write(reinterpret_cast<char const *>(&data), sizeof(T));
        return out;
}

Поместите его где-нибудь удобно и используйте его так:

std::cout <= 1337 <= 1337ULL <= 1337. <= 1337.f;

Преимущества:

цепной
автоматический sizeof()
также принимает массивы и экземпляры struct/class

Недостатки:

небезопасно для объектов, отличных от POD: указатели утечек и отступы
вывод специфичен для платформы: отступы, endianess, целые типы