iostream と streambuf

C++のiostream

iostream は streambuf object の pointer を引数とする constructor があり、これにより streambuf と iostream が結びつけられる。

istream の公開インターフェイスは istream& operator>> を除いて

explicit istream(streambuf* sb);
virtual ~istream();
class sentry;
streamsize gcount() const;
int get();
istream& get(char& c);
istream& get(char* s, streamsize n);
istream& get(char* s, streamsize n, char delim);
istream& get(streambuf& sb);
istream& get(streambuf& sb, char delim);
istream& getline(char* s, streamsize n);
istream& getline(char* s, streamsize n, char delim);
istream& ignore(streamsize n = 1, int delim = traits::eof());
int peek();
istream& read(char* s, streamsize n);
streamsize readsome(char* s, streamsize n);
istream& putback(char c);
istream& unget();
int sync();
pos_type tellg();
istream& seekg(pos_type);
istream& seekg(off_type, ios_base::seekdir);

同様に ostream について、ostream& operator<< を除いて

explicit ostream(streambuf* sb);
virtual ~ostream();
class sentry;
ostream& put(char c);
ostream& write(const char* s, streamsize n);
ostream& flush();
pos_type tellp();
ostream& seekp(pos_type);
ostream& seekp(off_type, ios_base::seekdir);

このほか書式付き入出力に用いるものとして

istream& ws(istream& is);
ostream& endl(ostream& os);
ostream& ends(ostream& os);
ostream& flush(ostream& os);

がある。iostream は istream と ostream の両方を継承しており、constructor と destructor 以外に独自の公開インターフェイスは持っていない。

入出力 stream 中では streambuf の pointer は単なるメンバーであり、 従って公開インターフェイスでアクセスされる（はず）。 つまり、公開インターフェイスを実装すればよい。 ここさえ直接実装すれば限定公開インターフェイスなどは 実装する必要はない（はず）。 streambuf の公開インターフェイスのうち、重要と思われるものは

int pubsync();

streamsize in_avail();
int snextc();
int sbumpc();
int sgetc();
streamsize sgetn(char* s, streamsize n);

int sputbackc(char c);
int sungetc();

int sputc(char c);
streamsize sputn(const char* s, streamsize n);

規約では

• sgetn() に対しては xsgetn()
• sputn() に対しては xsputn()
• pubsync() に対しては sync()

が呼ばれるだけである。 これらは引数、戻り値も含めて一致している。

更に規約によると

• xsgetn() は sbumpc() の繰り返し
• xsputn() は sputc() の繰り返し

と等価である。