使用rdbuf()->in_avail()检测stringstream是否合规？C++17/20行为有变化吗？

问题背景 #

代码通过std::stringstream收集输出内容，随后调用rdbuf()->in_avail()判断流中是否有内容，若存在则写入std::cout。但不同编译器在C17和C20模式下表现不一致：GCC-13两种模式均输出内容，MSVC 17.6仅在C17模式下输出，C20模式下无输出。需明确该用法是否定义良好，以及C17到C20的行为变化。

示例代码：

#include <sstream>
#include <iostream>

int main()
{
  std::stringstream ss;

  ss.str("");
  
  ss << "kalle tar kulan";

  if (ss.rdbuf()->in_avail())
    std::cout << ss.rdbuf() << "\n";
}

解答 #

1. 原用法并非定义良好 #

rdbuf()->in_avail()返回输入序列中当前可读取的字符数（即egptr() - gptr()），但该值的有效性依赖于stringstream输入指针的位置。在执行输出操作后，输入指针的位置在C++17及之前的标准中未被明确规定，属于实现定义行为，因此原代码的逻辑不可靠。

2. C17与C20的行为差异 #

• C++17及之前：多数编译器（如GCC、旧版MSVC）在执行输出操作后，会让stringstream的输入指针停留在缓冲区起始位置，此时in_avail()返回缓冲区总字符数，条件成立，输出内容。但这是实现层面的选择，并非标准强制要求。
• C++20：标准明确调整了std::basic_stringbuf的行为：完成输出操作后，输入序列的指针会被设置为与结束指针重合（gptr() == egptr()），此时in_avail()返回0，条件不成立，不会输出内容。这一调整明确了双向流的模式切换规则——从输出模式切换到输入模式时，必须显式重置输入指针位置。

3. 不同编译器表现差异原因 #

• GCC-13在C20模式下仍输出内容，是因为其实现暂时保留了旧行为，未严格遵循C20的新规则；
• MSVC 17.6严格执行C20标准，因此出现了与C17模式不同的结果。

4. 正确的替代写法 #

要保证跨版本、跨编译器的一致性，需在判断前显式重置输入指针到起始位置：

#include <sstream>
#include <iostream>

int main()
{
  std::stringstream ss;

  ss.str("");
  
  ss << "kalle tar kulan";

  ss.seekg(0); // 显式将输入指针移到缓冲区开头
  if (ss.rdbuf()->in_avail())
    std::cout << ss.rdbuf() << "\n";
}

或者更直观地直接检查字符串是否为空（效率略低，但代码更简洁）：

#include <sstream>
#include <iostream>

int main()
{
  std::stringstream ss;

  ss.str("");
  
  ss << "kalle tar kulan";

  if (!ss.str().empty()) {
    ss.seekg(0);
    std::cout << ss.rdbuf() << "\n";
  }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Johan