C++和Enumerable

Question

我在我的应用程序中有一个生产者/消费者设计，它实现了对用户类型的生产/消费功能。但对于标准库，尤其是算法，它不能很自然地工作。

在C#中，有可枚举和可观察的概念，可以用来轻松地实现这样的东西，并获得许多很好的免费功能。

在C++中有ios，istream，ostream，input_iterator，output_iterator的概念，我认为这些概念可能会很有用。但在我看来，所有这些都是针对原始字符类型的，例如char、int等。而不是针对用户类型。

当然，我可以使用真实的函数，比如Produce/Consumer和std::mem_fn来实现算法。但我希望有更好的方法。

我正在寻找一些关于如何在C++中针对用户类型设计i/o类似解决方案的最佳实践建议。

例如来自C#

class FrameProducer : IEnumerable<Frame> // pull frames
{...}

// Some engine between

class FrameConsumer : IObserver<Frame> // push frames
{...}

我希望在C++中有类似的东西，例如，我不相信这是可能的。

class FrameProducer : istream<Frame> // pull frames
{...}

// Some engine between

class FrameConsumer : ostream<Frame> // push frames
{...}

也许我想得太多了，应该通过亲吻来实现。

有什么想法？

Answer 1

这两个术语是“插入运算符”和“提取运算符”，它们从流中插入和提取数据。

下面是一个例子：

#include <iostream>
#include <sstream>

struct foo
{
    int x;
};

// insertion operator
std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const foo& f)
{
    s << f.x; // insert a foo by inserting x
    return s;
}

// extraction operator
std::istream& operator>>(std::istream& s, foo& f)
{
    s >> f.x; // extract a foo by extracting x
    return s;
}

int main(void)
{
    std::stringstream ss;

    foo f1 = {5};
    ss << f1;

    foo f2;
    ss >> f2;
}

根据你想做的事情：

MyFrameProducer producer;
MyFrameConsumer consumer;
Frame frame; // frame should probably be in the while loop, since its 
while(!producer.eof()) // lifetime doesn't need to exist outside the loop
{
    producer >> frame;
    consumer << frame;
} 

您可能会这样做：

struct MyFrameProducer {}; // add an eof function
struct MyFrameConsumer {};
struct Frame {};

// producer produces a frame
MyFrameProducer& operator>>(MyFrameProducer& p, Frame& f)
{
    /* whatever it takes to make a frame */

    return p;
}

// consumer consumes a frame
MyFrameConsumer& operator<<(MyFrameConsumer& c, const Frame& f)
{
    /* whatever it takes to use a frame */

    return c;
}

或者类似的东西。(对不起，我对这个问题的理解很少。)想要这个接口有点奇怪，因为它与流无关，而且您可能更适合使用不同的接口(显式方法)。

Answer 2

看看this生产者/消费者解决方案。虽然它是纯C语言写的，但它太优雅了，所以我还是忍不住要把它贴出来。