将流的缓冲区与nullptr交换以模拟移动？

Question

我希望将std::istream存储在一个结构中，并且能够从另一个流构造它。目前，我有以下信息：

struct A {
    A(std::istream &in) : in_(in.rdbuf()) { }
protected:
    std::istream in_;
};

这只允许从已经创建的对象创建A类型的对象，但我希望能够：

A(std::stringstream("hello world!"));

我为std::istream添加了下面的rvalue-reference A重载

A(std::istream &&in) : in_(in.rdbuf()) {
    in.rdbuf(nullptr); // (1)
}

我添加了(1)以避免缓冲区在序列点之后被销毁，但我不知道是否定义了此行为，或者这是否真的有意义？

我可以像这样根据标准“移动”一个流缓冲区吗？如果不能，这是否适用于标准实现和流(std::stringstream、std::fstream等)？

Answer 1

最好避免与缓冲区打交道，让对象在内部为我们做这项工作。

我提出以下建议。有了模板，当我们将流移动到结构中时，我们可以确保构造一个完整类型的共享指针。

#include <sstream>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <memory>
#include <typeinfo>

struct A {
    template<typename T>
    A(T& is) : is{is}
    {
        std::cout << "Only taking a reference. Not taking ownership of std::istream.\n";
    }

    template<typename T>
    A(T&& is) : own_is{std::make_unique<T>(std::move(is))}, is{*own_is}
    {
        std::cout << "using move. Not sliced.\n";
    }

    void print_stream_type()
    {
        std::cout << typeid(is).name() << '\n';
    }
protected:
    std::unique_ptr<std::istream> own_is;
    std::istream& is;
};

int main()
{
    A a1{std::stringstream{"hello world!"}};

    A a2{std::cin};

    std::ifstream ifs{"input.txt"}; 
    A a3{ifs};

    A a4{std::ifstream{"input.txt"}};

    a1.print_stream_type();
    a2.print_stream_type();
    a3.print_stream_type();
    a4.print_stream_type();

}

MSVC2017上的输出：

using move. Not sliced.
Only taking a reference. Not taking ownership of std::istream.
Only taking a reference. Not taking ownership of std::istream.
using move. Not sliced.
class std::basic_stringstream<char,struct std::char_traits<char>,class std::allocator<char> >
class std::basic_istream<char,struct std::char_traits<char> >
class std::basic_ifstream<char,struct std::char_traits<char> >
class std::basic_ifstream<char,struct std::char_traits<char> >

还要注意，结构中成员的顺序很重要。如果A是通过引用构造的，则own_is变量将为空。但是如果我们传递一个rvalue，那么它将首先创建共享指针，然后取消对它的引用以传递有效的引用。在这两种情况下，指向流的引用都是相同的。