c++ 为什么std：：istringstream在三元(？：)运算符中的解析方式与std：：ifstream不同？

pb3skfrl 于 2024-01-09 发布在其他

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我习惯于编写一些小的命令行工具，这些工具要么使用文件名，要么从std::cin读取，所以我已经使用这种模式很长一段时间了：

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::string filename;
    // args processing ...
    std::ifstream ifs;
    if(!filename.empty())
        ifs.open(filename);
    std::istream& is = ifs.is_open() ? ifs : std::cin;
    std::string line;
    while(std::getline(is, line))
    {
        // process line...
    }
    return 0;
}

字符串
在阅读了一个关于Stack Overflow的问题后，我试图修改我常用的模式，以适应从文件或std::istringstream读取的需要。令我惊讶的是，它无法编译并给出以下错误：

temp.cpp:164:47: error: invalid initialization of non-const reference of type ‘std::istream& {aka std::basic_istream<char>&}’ from an rvalue of type ‘void*’
      std::istream& is = ifs.is_open() ? ifs : iss; // won't compile

型
在我看来，它试图将std::istringstream对象（iss）转换为布尔值并获得其operator void*()。

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::string filename;
    std::string data;
    // args processing ...
    std::ifstream ifs;
    std::istringstream iss;
    if(!filename.empty())
        ifs.open(filename);
    std::istream& is = ifs.is_open() ? ifs : iss; // won't compile
    std::string line;
    while(std::getline(is, line))
    {
        // process line...
    }
    return 0;
}

型
1.为什么std::istringstream与std::cin和std::ifstream有区别？它们都是从std::istream派生而来的。
然后我记得我已经转换了我的模式以适应三种可能性，从文件、字符串或std::cin中阅读。我记得这是有效的（尽管它相当笨拙）。所以应用三重解决方案来解决这个问题，我想出了一个完全有效的软糖：

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::string filename;
    std::string data;
    // args processing ...
    std::ifstream ifs;
    std::istringstream iss;
    if(!filename.empty())
        ifs.open(filename);
    std::istream& is = ifs.is_open() ? ifs : true ? iss : std::cin; // fudge works
    std::string line;
    while(std::getline(is, line))
    {
        // process line...
    }
    return 0;
}

型
1.为什么这个捏造的工作？GCC是否违反了三元运算符（?:）如何解析其类型的规则？或者我错过了什么？

c++

来源：https://stackoverflow.com/questions/24706480/why-does-stdistringstream-appear-to-resolve-differently-to-stdifstream-in-th

4条答案

按热度按时间

xesrikrc1#

最小化示例：

class A { };
class B : public A { };
class C : public A { };
int main() {
    B b;
    C c;
    A& refA = true? b : c;
}

字符串
Clang报告：

main.cpp:13:19: error: incompatible operand types ('B' and 'C')
    A& refA = true? b : c;

型
相关规则见标准§5.16 [expr.cond]/p3-6：
3否则，如果第二个和第三个操作数具有不同的类型，（可能是cv限定的）类类型，或者如果两者都是相同值类别和相同类型的glvalues，除了cv限定，用于确定类型T1的操作数表达式E1是否可以被转换以匹配操作数表达式E2的过程类型T2的定义如下：

如果E2是左值：如果E1可以隐式地转换（第4节）为类型“lvalue reference to T2”，则E1可以被转换为匹配E2，条件是在转换中引用必须直接绑定（8.5.3）到lvalue。
如果E2是一个xvalue：如果E1可以隐式转换为“对T2的右值引用”类型，则E1可以转换为与E2匹配，但必须遵守引用必须直接绑定的约束。
如果E2是纯右值，或者上面的转换都不能完成，并且至少有一个操作数具有（可能是cv限定的）类类型：
如果E1和E2都有类类型，并且底层类类型相同或者一个是另一个的基类：如果T2的类与T1的类是相同的类型或者是T1的类的基类，并且T2的cv限定与T1的cv限定是相同的cv限定或者是比T1的cv限定更大的cv限定，则可以将E1转换为匹配E2。如果应用转换，通过从E1复制初始化T2类型的临时值并将该临时值用作转换后的操作数，将E1更改为T2类型的纯右值。
否则（即，如果E1或E2具有非类类型，或者如果它们都具有类类型，但底层类既不相同，也不是另一个的基类）：如果E1可以隐式转换为表达式E2在E2转换为纯右值时所具有的类型（或者如果E2是纯右值，则其具有的类型），则E1可以转换为匹配E2。

使用此过程，确定第二个操作数是否可以转换为与第三个操作数匹配，以及第三个操作数是否可以转换为与第二个操作数匹配。如果两者都可以转换，或者一个可以转换但转换不明确，则程序是病态的。如果两者都不能转换，操作数保持不变并且如下所述执行进一步的检查。如果恰好一个转换是可能的，该转换被应用于所选择的操作数，并且对于本部分的剩余部分，使用转换后的操作数来代替原始操作数。
4如果第二个和第三个操作数是相同值类别的glvalues，并且具有相同的类型，则结果是该类型和值类别，并且如果第二个或第三个操作数是位字段，或者如果两者都是位字段，则它是位字段。
5否则，结果是纯右值。如果第二个和第三个操作数的类型不同，并且其中一个具有（可能是cv限定的）类类型，重载解析用于确定要应用于操作数的转换（如果有的话）（13.3.1.2，13.6）.如果重载解析失败，则程序是病态的。否则，应用由此确定的转换，并且对于本节的剩余部分，使用转换后的操作数来代替原始操作数。
6左值到右值（4.1）、数组到指针（4.2）和函数到指针（4.3）的标准转换是在第二个和第三个操作数上执行的。在这些转换之后，以下之一应该成立：

第二个和第三个操作数具有相同的类型;结果也是该类型。如果操作数具有类类型，则结果是结果类型的纯右值临时值，根据第一个操作数的值，从第二个操作数或第三个操作数复制初始化。
第二个和第三个操作数具有算术或枚举类型;执行通常的算术转换以将它们转换为公共类型，并且结果是该类型。
第二个和第三个操作数中的一个或两个都有指针类型;执行指针转换（4.10）和限定转换（4.4）将它们转换为复合指针类型（第5章）。结果是复合指针类型。
第二个和第三个操作数中的一个或两个都有指向成员类型的指针;执行指向成员类型的指针转换（4.11）和限定转换（4.4）以将它们转换为复合指针类型（第5章）。结果是复合指针类型。
第二个和第三个操作数都是std::nullptr_t类型，或者一个是std::nullptr_t类型，另一个是空指针常量。结果是std::nullptr_t类型。

关键的一点是，这将始终尝试转换一个操作数以匹配另一个操作数的类型，而不是将两者都转换为第三种类型，直到您遇到第5段，此时编译器开始查找用户定义的指针或算术类型的隐式转换（这些只是第13.6节中定义的operator?:的内置候选函数的可能参数），对于您的目的，您真的不希望它到达那里。
在最小化的示例中，它与错误情况直接相关（A = istream，B = ifstream，C = istringstream），将一个转换为另一个的类型是不可能的，因此逻辑下降到p5，编译器寻找用户定义的隐式转换。在最小化的示例中没有转换，重载解析失败，整个事情都是病态的。在你的错误情况下，C11之前（显然，在libstdc post-C++11中）有一个从流到void *的隐式转换，所以编译器这样做，给整个表达式一个void *类型，但显然不能绑定到std::istream的引用，这就是你看到的错误。
在你的第二个案例中：

ifs.is_open() ? ifs : true ? iss : std::cin;

型
std::cin的类型为std::istream，std::istringstream可以转换为基类std::istream，因此内部条件表达式是格式良好的，类型为std::istream。然后，对于外部条件表达式，第二个操作数std::ifstream的类型也可以转换为第三个操作数std::istream的类型，因此整个表达式是格式良好的，并且具有正确的类型来绑定到引用。

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赞(0）回复(0）举报 2024-01-09

evrscar22#

如果你有一个基类和一个派生类，三元条件运算符知道如何将派生类转换为基类。但是如果你有两个派生类，它不知道如何将它们转换为它们的公共基类。这不是gcc的问题;这只是三元条件运算符在标准中指定的工作方式。

std::istream& is = ifs.is_open() ? ifs : std::cin;

字符串
这很好，因为std::cin有std::istream类型，它是std::ifstream的基类。

std::istream& is = ifs.is_open() ? ifs : iss; // won't compile

型
这不起作用，因为std::ifstream和std::istringstream“只有”一个公共基类。

std::istream& is = ifs.is_open() ? ifs : true ? iss : std::cin; // fudge works

型
这是有效的，因为它被解析为：

std::istream& is = ifs.is_open() ? ifs : (true ? iss : std::cin);

型
带括号的表达式的类型为std::istream。因此，如果选择iss，则将其转换为std::istream类型的左值，ifs也将进行类似的转换。

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赞(0）回复(0）举报 2024-01-09

jvlzgdj93#

编译器试图为三进制运算符的两个结果找到一个公共类型，如果你看到例如this reference，你会看到有一个casting operator override for void* (or bool for C++11 and later)，所以编译器使用它。
但是当它尝试赋值时，它出错了，因为在初始化的右边有一个void*（或者bool）类型，而在左边有一个对std::istream的引用。
为了解决这个问题，你必须手动将每个流转换为std::istream的引用，例如static_cast。