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[原创](Modern C++)现代C++的关键性概念: 利用元素序列生成器(std::views::istream)提取字段

news 来源：原创 2025/5/31 18:12:59

[作者]
常用网名: 猪头三
出生日期: 1981.XX.XX
企鹅交流: 643439947
个人网站: 80x86汇编小站
编程生涯: 2001年~至今[共24年]
职业生涯: 22年
开发语言: C/C++、80x86ASM、PHP、Perl、Objective-C、Object Pascal、C#、Python
开发工具: Visual Studio、Delphi、XCode、Eclipse、C++ Builder
技能种类: 逆向驱动磁盘文件
研发领域: Windows应用软件安全/Windows系统内核安全/Windows系统磁盘数据安全/macOS应用软件安全
项目经历: 磁盘性能优化/文件系统数据恢复/文件信息采集/敏感文件监测跟踪/网络安全检测

[序言]
在现代C++的演进中, C++20 引入的范围(Ranges)库为数据处理带来了极大的便利性和表达力. 其中, std::views::istream作为一种元素序列生成器, 它能够直接将输入流转换为一个元素序列. 传统的流处理方法往往需要手动管理流状态、跳过空白符, 或编写繁琐的循环逻辑. 而std::views::istream提供了一种声明式、类型安全且高度灵活的解决方案, 能够以更简洁的代码专注于数据的提取与处理.

[代码演示]

int main()
{
	_setmode(_fileno(stdout), _O_WTEXT);

	// 示例 1：通过 std::views::istream 提取中文字符，忽略空白符
	auto auto_Words = std::wistringstream{ L"今天 是 昨天 的 明天" };
	for (const auto& wstr_Word : std::views::istream<std::wstring>(auto_Words))
	{
		std::wcout << std::quoted(wstr_Word, L'/') << L' ';
	}
	std::wcout << std::endl;

	// 示例 2：通过 std::views::istream 提取浮点数，忽略各种空白符
	auto aut_Floats = std::wistringstream{ L"1.1  2.2\t3.3\v4.4\f55\n66\r7.7  8.8" };
	std::ranges::copy(std::views::istream<float>(aut_Floats),
		              std::ostream_iterator<float, wchar_t>{std::wcout, L", "});
	std::wcout << std::endl;

	std::cin.get();

	return 0;

}

[代码说明]
1. 中文字符串提取
利用std::views::istream<std::wstring>生成一个范围, 该范围会自动利用流的提取运算符(>>)依次读取每个字符串, 并自动跳过所有空白符.
在for循环中, 每次迭代都会得到一个提取出的std::wstring, 然后通过std::quoted函数将其用 / 包裹后输出, 便于观察输出结果.

2. 浮点数提取
利用std::views::istream<float>将输入流转化为一个浮点数范围. 该视图同样会自动忽略流中的空白符, 并将每个有效的浮点数转换成float类型.
使用std::ranges::copy结合std::ostream_iterator, 将范围中的每个浮点数输出到标准输出, 并以逗号和空格作为分隔符.

[总结]
利用std::views::istream将输入流转化为一个元素序列, 是现代C++在数据处理方面的一个亮点. 主要体现在以下几点:

* 代码简洁直观: 无需繁琐的循环和手动解析, 通过简单的视图转换就能直接操作流中的数据.

* 高效的懒加载机制: 只有在迭代时才进行实际的数据读取, 避免了不必要的内存消耗和计算.

* 灵活的数据处理: 无论是处理字符串还是数值, 都可以通过简单的模板参数指定目标类型, 实现多样化的数据提取需求.