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文章来源：http://www.gotw.ca
版权归属：Herb Sutter and Jim Hyslop
译 者：csdnfriend(CSDN)
对话:#09 重定向
我开始并没太在意，但过了第三天还没见到珍妮，才感到不妙。一阵犹豫与绝望之后，我去找弗奈尔。找她是很自然的，因为我和珍妮当时都向她汇报工作。
当我敲第二下门的时候，房门打开了。“啊，是你，”她说。“什么事？”
“正在找珍妮，好几天没见她了。”我解释道。
弗奈尔扫了我一眼，说：“啊，是的。她最近分配了新的任务。”
“是吗，她在哪里呢？”
“在圆屋，那里和发掘现场都需要添加人手。她一旦去了就必须呆在那里了。去那儿是受限制的，因为门锁和地道情况不太好，进出那儿要穿特制的服装，真是痛苦。”
“是不是很多人都重新分配了任务？这里好像以后要搬空的样子。”我所知道的就是自从几周前的爆炸事件后，主圆屋那边显然还是一直在装修。表面上我们在外边的楼层里继续自己部门的工作，实际上与内部失去了联系，圆屋内大范围的通讯设施都有故障而在维修。
“有一些，”她说着靠在了门口边上。“为什么？如果需要你这样的，要我给你介绍进去吗？”
“当然，”我脱口而出然而又奇怪自己反应这么快。我这么惦记珍妮吗？或者我急着再见到她？不管怎样，感觉自己有点奇怪。
如果珍妮被转移到圆屋，我想如果有机会我也会去。忽然想起了很多年以前的一天，当时我学习处理另一种形式的转移。有意思的是，当时我也遇到了访问限制的问题。
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正当温迪走过我的小卧室时，我正在大叫：“啊！我恨死非法访问了！”
挫折感太强烈了，我只想大喊大叫。然而我的声音终于烧焦般地减弱下去，最后变得和老鼠叫差不多了。
这一切已经足够使温迪停了来看我了。“你还好吧，怎么回事，年轻人？”她的语调里带有一点爱尔兰口音。随着圣.帕特里克节的临近，她的一举一动越来越象爱尔兰人。
“温迪，快帮我一个忙，”我叹了口气，“你用不着扮这副怪相，这里有一个怪人已经足够了。”
“喂，你还好吧？”她平静温和地说，“伙计，什么东西把你惹你这样？”
“啊呀，就是这些代码，我想可能和Guru有点关系。”我承认，“一开始我就被她吓得六神无主。我肯定她是从疯人院跑出来的。后来，我又有点喜欢她把我称作她的徒弟。是有点怪异，但也没什么大不了。但当我给朋友提起此事时，他们认为这是故意贬我。我再仔细回想一下，觉得他们说得没错。”
温迪笑了。“噢，”她说，“我明白了，事实上你没有从正确的着眼点去看待她。你应该去了解一下工作之外的她。”我试着想象她的家：架子上堆满了满是灰尘的电脑书和杂志；祭坛里烧着拜祭各位计算机科学家的香……我的神情一定出卖了我的想法—温迪大笑起来，“她摆Guru的架子，主要是为了气气鲍勃，吓唬一下新手。我喜欢她这样子，否则她就活象一具僵尸了。”
“哦。”我并没有被说服。我不置可否，我觉得Guru的举动还是有点出格。，但我不想跟温迪争，于是叹了口气静下来回到那个问题上：“我矛盾了几个小时了。任务很简单—实际上就是重定向cout和cerr，把它们输出到文件中。”
“好，把你做的再跟我说一下。”
“我正在整合另一个组开发的库。这个库是以命令行（接口）的思路写出来的，所以所有的调试、诊断信息送到了cout与cerr。更糟的是我认为鲍勃在那个组，因为没有一个规则及原因说明何时信息送到cout何时送到cerr。实际上，有些信息分开送到两个流上！所以我要跟踪它们并把它们凑在一个log文件里。”
“总之，正如我说的，我在把它们整合到我们的图形用户界面（GUI）应用程序里。不幸的是，GUI直接扔掉了cout和cerr的输出。所以，我正做的就是将输出转向到一个文件里，实际上,简单吧，简单得我不知该怎么做，我对问题进行分析过滤后，写了下面的小程序。”我拉了把椅子让温迪在电脑旁坐下。
#include <iostream>
#include <fstream>
int main()
{
std::ofstream logFile("out.txt");
std::cout = logFile;
std::cerr = logFile;
std::cout << "This goes to cout\n";
std::cerr << "This goes to cerr\n";
}
“程序在一个编译器上编译及运行没有问题，但换了个编译器就出了非法读取的错误。”
温迪看了看屏幕。“嗯…我不能确定你是不是可以那样重新分配数据流。”
“实际上，孩子，这样做显然极不自然明确地被神圣的标准所禁止。”
我们差点跳起来。不过怎么说，我得承认Guru总是神秘地在最恰当的时间出现。“所以，我这样做不行？”我叹道。
“不，” Guru微笑道，“，实际上很简单，徒弟，你在大学里用什么编译器？”
“噢，是一种很老的编译器，不支持标准的很多特性。”
Guru点点头。“我明白了。你的编译器应该在使用一种先知Langer 和 Kreft所谓的 经典输入输出流[1]。你肯定很熟悉标准输入输出流—尤其是流缓冲类。流缓冲不再是低级的实现上的细节；它现在是一个…完整的类。输入输出流的设计者，Jerry Schwarz 早就看到了流缓冲类将会成为一个极其有用的特性。然而它的价值和功能常常被忽略。”
“好吧。那我该怎么做呢？”
Guru拿起一枝干擦笔飞快地在白书写板上写下了如下的代码：
#include <iostream>
#include <fstream>
int main()
{
std::ofstream logFile("out.txt");
std::streambuf *outbuf = std::cout.rdbuf(logFile.rdbuf());
std::streambuf *errbuf = std::cerr.rdbuf(logFile.rdbuf());
// do the actual work of the program;
// GUI code and event loop would go here
std::cout << "This would normally go to cout but goes to the log file\n";
std::cerr << "This would normally go to cerr but goes to the log file \n";
logFile << "This goes to the log file\n";
// end of program body
// restore the buffers
std::cout.rdbuf(outbuf);
std::cerr.rdbuf(errbuf);
}
“rdbuf函数返回一个由基类basic_ios管理的流缓冲区的指针。重载版本允许你替换流缓冲区，返回值是原始的流缓冲区。解决方法很简单—用你的log文件的流缓冲区替换cout和cerr的流缓冲区。程序结束时，改回原来的流缓冲区。你可以看到，你仍能用logFile作为常规的输出文件。”
“酷毙了！”终于看到了流缓冲区的威力。“嘿，如果我只想重定向一个流，比如cerr，我是不是可以简单地交换这两个缓冲区，这样就无须担心怎样恢复它们了，象下面那样 ：”
int main()
{
std::ofstream logFile("out.txt");
std::streambuf *saveBuf=cerr.rdbuf(logFile.rdbuf());
logFile.rdbuf(saveBuf);
// remainder of program...
}
“诶，并不这么简单，” Guru叹了口气 “这样的代码过不了编译关。basic_ios::rdbuf函数并不是虚拟函数。ofstream只提供了一个rdbuf函数，此函数没有参数，返回指向对象内部的文件缓冲流。也就是说
std::ofstream::rdbuf(void) 隐藏了 std::ostream::rdbuf(std::streambuf *)。
“你可以通过一个指向std::ostream的指针操纵你的log文件，如下：”
int main()
{
std::ofstream logFile("err.log");
std::ostream * baseManipulator = &logFile;
baseManipulator->rdbuf(std::cerr.rdbuf(baseManipulator->rdbuf()));
}
这些代码能通过编译，但无法正常工作。神圣的标准并没有规定ofstream的具体实现方法。有可能某种编译器实现了ofstream的功能而忽略了ostream::rdbuf函数，直接操作文件缓冲流。标准没有要求ofstream::close调用ostream:: rdbuf来决定闭哪个缓冲。因为此函数总是返回指向ofstream对象内部的filebuf，ofstream总会关闭自己内部的filebuf对象，于是cerr就没有了有效的缓冲区。所以，你还是要恢复原来cerr的流缓冲区，main退出前加入如下：
std::cerr.rdbuf(baseManipulator->rdbuf());
“如果你想重定向cin的输入，你必须预防类似的事情，ifstream也是这样的。”
Guru转身准备离开了，又停住了说：“这周六我想请人到我家来。没什么特殊的，一个交际晚会。欢迎你和温迪，及你们各自的朋友前来。”
我开口正准备优雅的谢绝。“啊！”
“他的意思是他很乐意过去，”温迪笑得很甜。我的小腿被她踹了一下，痛得厉害，只能含泪无助地点点头。Guru微笑着飘然而去。
我等Guru和疼痛都消失以后，对温迪大叫起来：“早晚修理你。”
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“好啊，”我对弗奈尔说，“别忘了通知我一声。”
“好的”
我就要走了，又问了一句：“诶，林格没却那儿吗，我的意思是她和珍妮是搭档。”
“不，”弗奈尔说。“我们这里需要她。”
“谢谢。明天见。”
在下一个值班时，我核查了一下我允许看的职责花名册。名单很长，上面的名字各式各样。象Jupiter（木星）这样的名字归联合国管啊，所以这次任务肯定是联合国发起的。各个地方的人员都有，主要来自美利坚联合体和亚洲联盟，因为它们投入的科研经费最多。没有谁的名字被打个记号，表明已被重新分配任务。但我能看出哪些名字已不在花名册的日常值勤中了，他们肯定去别的地方了。
我慢慢看下去，看得很安静。
我终于发现了怪事：没有一个亚洲人被再分配到发掘现场或是圆屋。
[感谢]
感谢Angelika Langer和Klaus Kreft在他们的著作Standard C++ IOStreams and Locales: Advanced Programmer's Guide and Reference [1]中对这方面以及其它与流相关的话题作了清楚的讨论。
[注释]
[1] Angelika Langer and Klaus Kreft. Standard C++ IOStreams and Locales: Advanced Programmer's Guide and Reference (Addison-Wesley, 2000).
[关于作者]
Herb Sutter
是个独立顾问，也是ISO/ANSI C++标准委员会的秘书。你可通过hsutter@acm.org.联系他
Jim Hyslop
Leitch Technology International Inc.资深的软件设计师，你可通过jim.hyslop@leitch.com联系他
