C/C++｜C++标准库 string 流之std::ostringstream 和 std::istringstream 流

我们在 sstream 头文件中定义了三个类型来支持内存IO(ostringstream\istringstream\stringstream)，这些类型可以向 string 写入数据，这里我们主要讲： std::ostringstream 和 std::istringstream( C++ Primer 中文版第五版)

以上的两个类型都继承自我们经常使用的 iostream 头文件中定义的类型。并且，他们还增加了一下成员来管理与流相关的 string。

也就是说，他们使得我们能够像控制IO流一样控制 string。

std::ostringstream

常用方法：

<< 操作符：用于将数据格式化并写入到 ostringstream 中
str() ：返回当前流中的字符串
clear() ：清楚流中的数据。
seekp()：用于调整输出指针的位置，便于覆盖或插入内容，适用于一些高级场景

它有一个很典型的场景：

逐步构造输出，希望最后一起打印时，ostringstream 非常有用。

比如逐个验证电话号码并改变其格式等等。

使用场景一：序列化数据

这里就典型使用到了我们的逐步构造输出，希望最后一起打印。

cpp 复制代码

std::string serialize(TreeNode* root) {
	std::ostringstream out;
	if (!root) {
		out << "null ";
	} else {
		out << root->val << " ";
		out << serialize(root->left);
		out << serialize(root->right);
	}
	return out.str();
}

使用场景二：拼接字符串

这个也是，我们的逐步构造输出，希望最后一起打印。

cpp 复制代码

#include <iostream>
#include <sstream>

int main () {
	std::ostringstream out;
	int number = 42;
	std::string text = "The answer is";
	out << text << " " << number << ".";
	
	std::string result = out.str();
	std::cout << result << std::endl; // 输出：The answer is 42.
	return 0;
}

使用场景三：格式化输出

当需要对输出进行格式化（例如控制浮点数的小数位数、控制数字格式等），ostringstream 可以帮助我们简化这类操作。

cpp 复制代码

#include <sstream>
#include <iostream> 
#include <iomanip> // 控制浮点数京都

int main () {
	std::ostringstream out;
	double pi = 3.14159265358979323;
	// 设置京都为小数点后两位
	out << std::fixed << std::setprecision(2) << pi;
	std::out << "Formatted pi: " << out.str() << std::endl;
	return 0;
}

std::istringstream

>> 操作符：从字符串流中提取数据。可以从字符串中逐个提取数据并将其转换为相应的类型。
str() ：设置或返回当前字符串流中的内容。
clear() ：重置流的状态，使流可以重用。
seekg() ：调整输入流指针的位置，通常用于重新读取数据或跳过某些数据。

使用场景一：解析输入

cpp 复制代码

int main () {
	std::string inpit = "42 3.14 Hello";
	std::istringstream iss(input);

	int number;
	double pi;
	std::string text;
	
	iss >> number >> pi >> text;
}

注意，我们的 >> 操作符更适合用于逐个提取空格分隔的值。

这里我们列举一个 getline 的用法：

cpp 复制代码

// getline 读取文件内容
int main () {
	std::ifstream file("input.txt");
	std::string line;
	if (file.is_open()) {
		while (std::getline(file, line)) {
			std::cout << line << std::endl; //输出每行内容，getline 会逐行读取，直到遇到文件结束或换行符
		}
		file.close();
	} else {
		std::cerr << "Unable to open file" << std::endl;
	}
	return 0;
}

// getline 自定义分隔符号
int main () {
	std::string input = "apple,banana,orange,grape";
	std::istringstream stream(input);
	std::string token;
	
	while (std::getline(stream, token, ',')) {
		std::cout << "Extracted token: " << token << std::endl; 
	}
}

使用场景二：反序列化数据

cpp 复制代码

TreeNode* deserialize(std::istringstream& iss) {
	std::string val;
	iss >> val;
	if (val == "null") {
		return nullptr;
	}
	TreeNode* node = new TreeNode(std::stoi(val));
	node->left = deserialize(iss);
	node->right = deserialize(iss);
	return node;
}
int main () {
	std::string data = "1 2 null null 3 null null";
	std::istringstream iss(data);
	TreeNode* root = deserialize(iss);
	std:: cout << "Deserialized tree root value: " << root->val << std::endl;
}