std :: cout线程安全格式化和io操作

问题描述

假设您有两个线程。第一个线程尝试使用std::dec将整数打印为十进制：

std::cout << std::dec << 123 << std::endl;

第二个线程尝试使用std::hex将整数打印为十六进制：

std::cout << std::hex << 0x321 << std::endl;

是否可以保证将123打印为十进制，将0x321打印为十六进制？如果不是，如何在多线程环境中正确设置std::cout格式？

C ++ 20具有std::osyncstream。但是在C ++ 20之前我们可以使用什么？

解决方法

从一开始，std::cout不能使用此选项。

如果只想使用其他对象，简单的方法是对每个需要的“化合物”使用stringstream，例如：

std::cout << (std::ostringstream{} << std::hex << 0x321 << std::endl).str();

或者，您可以创建自己的流类，该类在破坏时将所有内容转发到std::cout（例如，您可以将std::ostringstream作为成员或继承它）：

~MyStringStream(){
  std::cout << str();
}

我不建议在实际的std::cout上更改此事实，因为其他人不会期望std::cout以这种或不同的方式表现。但是，话虽如此，我认为重定向是可行的，所以我创建了一种展示这种情况的方法（有点像hack：我认为所有做这种事情的东西都是hack）以及如何实现这一点。请注意，这根本不是一个完整的解决方案，它仅显示了如何让std::cout通过您自己的流类，然后需要“正确地”实现/覆盖它，使其成为线程安全的，然后添加必要的同步，或者您打算获得更多级别，等等。也请注意，我还没有考虑过这如何干扰std::cout并列流（例如std::in，{{1 }}），但我想这没什么大不了的。

Try it yourself on godbolt

std::err

输出：

#include <utility>
#include <string>
#include <iostream>
#include <sstream>


std::stringstream new_out;

class SyncedStreamBuf : public std::stringbuf {
public:
  SyncedStreamBuf(){}
  

  virtual int sync() override {
    new_out << "From override: " << str();
    str("");//empty buffer
    return 0;//success
  }
};

class SyncedStream : public std::ostream {
public:
  SyncedStream() : std::ostream(&syncedStreamBuf_){
  }

private:
  SyncedStreamBuf syncedStreamBuf_;
};

SyncedStream my_stream;

int main()
{
    std::streambuf* cout_buff = std::cout.rdbuf(); // save pointer to std::cout buffer
 
    std::cout.rdbuf(my_stream.rdbuf());//redirect cout to our own 'stuff'
    
    static_cast<std::ostream&>(new_out).rdbuf(cout_buff);//put cout's buffer into a new out stream
    
    
    new_out << "test: new_out now prints to stdout\n";
    std::cout << "some message\n";//<--now goes through our overridden class
    std::cout.flush();

    std::cout << "you will see this message - didn't flush\n";
}

使用功能打印输出。仅从此功能打印输出。在此函数内使用互斥锁。

OutputFunction(int form,const int& value)
{
    std::lock_guard<std::mutex> m_OutputMutex;
    if(form == 0)// 0 means dec
    {
        std::cout << std::dec << value << std::endl;
    }
    elseif(form ==1)
    {
        std::cout << std::hex << value << std::endl;
    }
}

c++iostream multithreading