Обтекатель потоков, чтобы сделать Stream доступным?

Ответ 1

Поиск вперед достаточно просто (просто прочитайте), но вы не можете искать назад без буферизации. Может быть, просто:

using(var ms = new MemoryStream()) {
    otherStream.CopyTo(ms);
    ms.Position = 0;
    // now work with ms
}

Это, однако, подходит только для небольших и умеренных потоков (не GB), которые, как известно, заканчиваются (какие потоки не требуются). Если вам нужен более крупный поток, FileStream в temp файл будет работать, но значительно больше интенсивного ввода-вывода.

Ответ 2

Здесь обертка, чтобы сделать любой Stream доступным для операций читать.

Он работает путем кэширования чтения из базового потока, вплоть до количества байтов, указанных в конструкторе. Это пригодится, когда ограничения памяти запрещают решение Marc Gravell.

Поддерживаемые операции поиска:

• поиск вперед с использованием SeekOrigin.Current и SeekOrigin.Begin работает для произвольных смещений
• поиск в обратном порядке с использованием SeekOrigin.Current и SeekOrigin.Begin работает для down до -seekBackBufferSize байтов из текущей позиции в базовом потоке (который может отличаться от readSeekableStream.Position после предыдущего поиска назад)
• поиск с использованием SeekOrigin.End работает для offset >= -seekBackBufferSize && offset <= 0

Общие замечания

• метод Seek и свойство Position полностью обрабатываются внутри и не связаны с базовым потоком (который все равно будет бросать)
• поиск влияет только на читать часть потока, поэтому имя класса
• все операции записи просто делегируются в базовый поток
• обматывание уже доступных потоков с этим будет пустой тратой ресурсов.
• некоторые проблемы, адресованные ReadSeekableStream ниже, также могут быть решены с помощью PeekableStream класса

Эта реализация свежая и еще не ожесточенная. Тем не менее, я все же проверил его на довольно много случаев поиска/чтения и угловых случаев и перекрестно сравнил его с (свободно просматриваемым) MemoryStream.

public class ReadSeekableStream : Stream
{
    private long _underlyingPosition;
    private readonly byte[] _seekBackBuffer;
    private int _seekBackBufferCount;
    private int _seekBackBufferIndex;
    private readonly Stream _underlyingStream;

    public ReadSeekableStream(Stream underlyingStream, int seekBackBufferSize)
    {
        if (!underlyingStream.CanRead)
            throw new Exception("Provided stream " + underlyingStream + " is not readable");
        _underlyingStream = underlyingStream;
        _seekBackBuffer = new byte[seekBackBufferSize];
    }

    public override bool CanRead { get { return true; } }
    public override bool CanSeek { get { return true; } }

    public override int Read(byte[] buffer, int offset, int count)
    {
        int copiedFromBackBufferCount = 0;
        if (_seekBackBufferIndex < _seekBackBufferCount)
        {
            copiedFromBackBufferCount = Math.Min(count, _seekBackBufferCount - _seekBackBufferIndex);
            Buffer.BlockCopy(_seekBackBuffer, _seekBackBufferIndex, buffer, offset, copiedFromBackBufferCount);
            offset += copiedFromBackBufferCount;
            count -= copiedFromBackBufferCount;
            _seekBackBufferIndex += copiedFromBackBufferCount;
        }
        int bytesReadFromUnderlying = 0;
        if (count > 0)
        {
            bytesReadFromUnderlying = _underlyingStream.Read(buffer, offset, count);
            if (bytesReadFromUnderlying > 0)
            {
                _underlyingPosition += bytesReadFromUnderlying;

                var copyToBufferCount = Math.Min(bytesReadFromUnderlying, _seekBackBuffer.Length);
                var copyToBufferOffset = Math.Min(_seekBackBufferCount, _seekBackBuffer.Length - copyToBufferCount);
                var bufferBytesToMove = Math.Min(_seekBackBufferCount - 1, copyToBufferOffset);

                if (bufferBytesToMove > 0)
                    Buffer.BlockCopy(_seekBackBuffer, _seekBackBufferCount - bufferBytesToMove, _seekBackBuffer, 0, bufferBytesToMove);
                Buffer.BlockCopy(buffer, offset, _seekBackBuffer, copyToBufferOffset, copyToBufferCount);
                _seekBackBufferCount = Math.Min(_seekBackBuffer.Length, _seekBackBufferCount + copyToBufferCount);
                _seekBackBufferIndex = _seekBackBufferCount;
            }
        }
        return copiedFromBackBufferCount + bytesReadFromUnderlying;
    }

    public override long Seek(long offset, SeekOrigin origin)
    {
        if (origin == SeekOrigin.End) 
            return SeekFromEnd((int) Math.Max(0, -offset));

        var relativeOffset = origin == SeekOrigin.Current
            ? offset
            : offset - Position;

        if (relativeOffset == 0)
            return Position;
        else if (relativeOffset > 0)
            return SeekForward(relativeOffset);
        else
            return SeekBackwards(-relativeOffset);
    }

    private long SeekForward(long origOffset)
    {
        long offset = origOffset;
        var seekBackBufferLength = _seekBackBuffer.Length;

        int backwardSoughtBytes = _seekBackBufferCount - _seekBackBufferIndex;
        int seekForwardInBackBuffer = (int) Math.Min(offset, backwardSoughtBytes);
        offset -= seekForwardInBackBuffer;
        _seekBackBufferIndex += seekForwardInBackBuffer;

        if (offset > 0)
        {
            // first completely fill seekBackBuffer to remove special cases from while loop below
            if (_seekBackBufferCount < seekBackBufferLength)
            {
                var maxRead = seekBackBufferLength - _seekBackBufferCount;
                if (offset < maxRead)
                    maxRead = (int) offset;
                var bytesRead = _underlyingStream.Read(_seekBackBuffer, _seekBackBufferCount, maxRead);
                _underlyingPosition += bytesRead;
                _seekBackBufferCount += bytesRead;
                _seekBackBufferIndex = _seekBackBufferCount;
                if (bytesRead < maxRead)
                {
                    if (_seekBackBufferCount < offset)
                        throw new NotSupportedException("Reached end of stream seeking forward " + origOffset + " bytes");
                    return Position;
                }
                offset -= bytesRead;
            }

            // now alternate between filling tempBuffer and seekBackBuffer
            bool fillTempBuffer = true;
            var tempBuffer = new byte[seekBackBufferLength];
            while (offset > 0)
            {
                var maxRead = offset < seekBackBufferLength ? (int) offset : seekBackBufferLength;
                var bytesRead = _underlyingStream.Read(fillTempBuffer ? tempBuffer : _seekBackBuffer, 0, maxRead);
                _underlyingPosition += bytesRead;
                var bytesReadDiff = maxRead - bytesRead;
                offset -= bytesRead;
                if (bytesReadDiff > 0 /* reached end-of-stream */ || offset == 0) 
                {
                    if (fillTempBuffer)
                    {
                        if (bytesRead > 0)
                        {
                            Buffer.BlockCopy(_seekBackBuffer, bytesRead, _seekBackBuffer, 0, bytesReadDiff);
                            Buffer.BlockCopy(tempBuffer, 0, _seekBackBuffer, bytesReadDiff, bytesRead);
                        }
                    }
                    else
                    {
                        if (bytesRead > 0)
                            Buffer.BlockCopy(_seekBackBuffer, 0, _seekBackBuffer, bytesReadDiff, bytesRead);
                        Buffer.BlockCopy(tempBuffer, bytesRead, _seekBackBuffer, 0, bytesReadDiff);
                    }
                    if (offset > 0)
                        throw new NotSupportedException("Reached end of stream seeking forward " + origOffset + " bytes");
                }
                fillTempBuffer = !fillTempBuffer;
            }
        }
        return Position;
    }

    private long SeekBackwards(long offset)
    {
        var intOffset = (int)offset;
        if (offset > int.MaxValue || intOffset > _seekBackBufferIndex)
            throw new NotSupportedException("Cannot currently seek backwards more than " + _seekBackBufferIndex + " bytes");
        _seekBackBufferIndex -= intOffset;
        return Position;
    }

    private long SeekFromEnd(long offset)
    {
        var intOffset = (int) offset;
        var seekBackBufferLength = _seekBackBuffer.Length;
        if (offset > int.MaxValue || intOffset > seekBackBufferLength)
            throw new NotSupportedException("Cannot seek backwards from end more than " + seekBackBufferLength + " bytes");

        // first completely fill seekBackBuffer to remove special cases from while loop below
        if (_seekBackBufferCount < seekBackBufferLength)
        {
            var maxRead = seekBackBufferLength - _seekBackBufferCount;
            var bytesRead = _underlyingStream.Read(_seekBackBuffer, _seekBackBufferCount, maxRead);
            _underlyingPosition += bytesRead;
            _seekBackBufferCount += bytesRead;
            _seekBackBufferIndex = Math.Max(0, _seekBackBufferCount - intOffset);
            if (bytesRead < maxRead)
            {
                if (_seekBackBufferCount < intOffset)
                    throw new NotSupportedException("Could not seek backwards from end " + intOffset + " bytes");
                return Position;
            }
        }
        else
        {
            _seekBackBufferIndex = _seekBackBufferCount;
        }

        // now alternate between filling tempBuffer and seekBackBuffer
        bool fillTempBuffer = true;
        var tempBuffer = new byte[seekBackBufferLength];
        while (true)
        {
            var bytesRead = _underlyingStream.Read(fillTempBuffer ? tempBuffer : _seekBackBuffer, 0, seekBackBufferLength);
            _underlyingPosition += bytesRead;
            var bytesReadDiff = seekBackBufferLength - bytesRead;
            if (bytesReadDiff > 0) // reached end-of-stream
            {
                if (fillTempBuffer)
                {
                    if (bytesRead > 0)
                    {
                        Buffer.BlockCopy(_seekBackBuffer, bytesRead, _seekBackBuffer, 0, bytesReadDiff);
                        Buffer.BlockCopy(tempBuffer, 0, _seekBackBuffer, bytesReadDiff, bytesRead);
                    }
                }
                else
                {
                    if (bytesRead > 0)
                        Buffer.BlockCopy(_seekBackBuffer, 0, _seekBackBuffer, bytesReadDiff, bytesRead);
                    Buffer.BlockCopy(tempBuffer, bytesRead, _seekBackBuffer, 0, bytesReadDiff);
                }
                _seekBackBufferIndex -= intOffset;
                return Position;
            }
            fillTempBuffer = !fillTempBuffer;
        }
    }

    public override long Position
    {
        get { return _underlyingPosition - (_seekBackBufferCount - _seekBackBufferIndex); }
        set { Seek(value, SeekOrigin.Begin); }
    }

    protected override void Dispose(bool disposing)
    {
        if (disposing)
            _underlyingStream.Close();
        base.Dispose(disposing);
    }

    public override bool CanTimeout { get { return _underlyingStream.CanTimeout; } }
    public override bool CanWrite { get { return _underlyingStream.CanWrite; } }
    public override long Length { get { return _underlyingStream.Length; } }
    public override void SetLength(long value) { _underlyingStream.SetLength(value); }
    public override void Write(byte[] buffer, int offset, int count) { _underlyingStream.Write(buffer, offset, count); }
    public override void Flush() { _underlyingStream.Flush(); }
}

Ответ 3

Другим решением может быть создание собственного класса потока, который переносит другой поток. Внедрить Seek как NOP.

class MyStream : Stream
{
    public MyStream(Stream baseStream) { this.baseStream = baseStream; }
    private Stream baseStream;

    // Delegate all operations except Seek/CanSeek to baseStream

    public override bool CanSeek { get { return true; } }
    public override long Seek(long offset, SeekOrigin origin) { return baseStream.Position; }
}

Если игрок ищет никаких оснований, это может сработать.