Header boost/lexical_cast.hpp
动机
在很多时候我们必须要把一个值转成字符,就像int表现为一个string,或者相反,一个string被解释成一个int. 当需要在程序内部或者程序外部将数据在各种类型之间转换的时候这样的例子很常见,比如windows和配置文件.
标准C和C++提供了很多灵巧的转换方法.可是,他们在易用性、可扩展性、安全性等发面各不相同。
举个例子，以atoi为代表的标准C函数族有着很多的局限。
- 从字符串到内部数据类型之间的转换只能单向进行。在使用C的库函数反过来转换时，要么选择使用不方便的、安全妥协的sprintf； 要么使用非标准的函数，比如itoa，从而损失了移植性。
- 可转换的类型范围仅限于内建的数字类型，也就是说 int， long， 和 double。
- 没有通用的形式来扩展可以转换的类型范围。比如，从string类型转换到复数和有理数。
以strtol为代表的标准C函数有着同样的限制，但是提供了更好的转换过程控制。然而通常来说这样的控制经常是不需要的或者不被使用。scanf函数族提供了更强大的控制，同时也严重缺乏安全性和易用性。
标准C++提供了stringstream来进行转换。它提供了非常多的对I/O和任意类型到字符串转换和格式化的过程控制。但是使用stringstream进行非常简单的转换时显的十分笨拙（需要额外的局部变量、无法内嵌在表达式中）和晦涩（在表达式中使用时需要创建stringstream的临时对象）。Facets对控制文本的表现提供了广泛的概念支持和便捷，但是它相关的高门槛对于简单的转换来说需要非常高度的介入。
lexical_cast模板方法对从任意类型到字符串或者相反的转换提供了方便和一致的形式。对这种转换它所提供的简化带来了表达式级别的便利。对于需要更多介入的转换时，比如需要精度和格式化的控制比 lexical_cast所提供的更紧密，推荐使用常规的stringstream途径。对于从数字到数字的转换， numeric_cast可能会比lexical_cast提供更合理的转换。
例子
下面的例子将命令行参数转换成一个数字序列
int main(int argc, char * argv[])
{
using boost::lexical_cast;
using boost::bad_lexical_cast;
std::vector<short> args;
while(*++argv)
{
try
{
args.push_back(lexical_cast<short>(*argv));
}
catch(bad_lexical_cast &)
{
args.push_back(0);
}
}
...
}
下面的例子将数字数据转换成string
void log_message(const std::string &);
void log_errno(int yoko)
{
log_message("Error " + boost::lexical_cast<std::string>(yoko) + ": " + strerror(yoko));
}
大纲
库的特征定义在 "boost/lexical_cast.hpp"中:
namespace boost
{
class bad_lexical_cast;
template<typename Target, typename Source>
Target lexical_cast(Source arg);
}
测试用例定义在 "lexical_cast_test.cpp"中.
lexical_cast
template<typename Target, typename Source> Target lexical_cast(Source arg);
返回将arg流入std::stringstream然后再作为Target对象取出的结果。转换就这样被当前的lexical_context参数化了。如果转换不成功，一个 bad_lexical_cast异常被抛出，否则一个Target对象被返回。
参数和结果类型的要求如下：
Source是可以流输出的，也就是说得提供一个左边是std::ostream对象，右边是一个 参数类型实例的operator<<操作符实现。Source和Target都得是可拷贝构造的（提供拷贝构造函数） [20.1.3].Target是可以流输入的，也就是说得提供一个左边是std::istream对象右边是 结果类型实例的operator>>操作符实现。Target是可以 默认构造的, 就是说默认初始化一个该类型对象是可能的（提供默认构造函数）[8.5, 20.1.3].Target是 可赋值的 [23.1].
bad_lexical_cast
class bad_lexical_cast : public std::bad_cast
{
public:
virtual const char * what() const throw();
};
异常用来指示运行时 lexical_cast 的失败。
可移植性
至代码和测试框架在Microsoft Visual C++ 6.0, Borland C++ 5.5, 和 GNU g++ 2.91下编译通过为止。在 Microsoft Visual C++ 6.0 和 Borland C++ 5.5下的测试非常成功。除了g++的stream将任何整形都解释为合法的bool类型，而不仅仅是 0 和 1 ，的问题以外，其它的测试都毫无问题地通过了。为了支持out-of-the-box g++，不被推荐的标准头文件 <strstream> 将比<sstream> 优先使用。
未来的方向
- 需要一种能提供服务质量控制的机制，例如： 格式化和异常的行为方式。本着简单（便于发布）的原则，当前的版本 去掉了一个早期的实验版本。
- 宽字符和不兼容的
std::basic_string问题迫切需要解决。 - 需要一个能够在数据类型之间执行do-something-reasonable转换的
interpret_cast。举个例子，它将能根据std::numeric_limits<>::is_specialized在numeric_cast和lexical_cast之间自动选择合适的那个。