为什么仅仅调用一个对象就可以做某事?
我刚刚完成了来自 Linkedin 学习的 C++ 基本培训,现在我有一个简单的问题。为什么 cout 会产生输出,我们只是在调用对象,但是为什么仅仅调用对象会做某事。我的猜测是 '<<' 重载运算符是执行某些操作的运算符,但随后出现了 '<< std::endl;' ,使用 endl 我们再次只是调用对象,但它创建了一个新行。谁能解释一下为什么会这样?
回答
std::cout 是一个ostream可通过标准库获得的对象。当你调用
std::cout << 42;
ostream& operator<<(ostream&, int)在这种情况下,它查找对象 ( ostream& operator<<(int))的成员函数或成员函数的重载,并将 cout 传递给此运算符(或 as this)和整数。运算符的主体将整数值写入流并返回流对象,允许链接:
std::cout << 42 << std::endl;
实际上是将 42 插入到 ostream 中,返回 cout,然后“插入”endl到流中,它找到另一个重载的运算符,它写入一个换行符,然后刷新流。std::ostream(std::cout 就是其中之一)有一些内置的 operator<< 重载作为成员,但对于普通的用户定义类型,您通常编写非成员 operator<< 重载,或成员友元超载。
这并不神奇,但它有点微妙,因为在这种情况下,中缀运算符被转换为“正常”的函数调用。因此,对于某些具有重载 operator<<x类型的对象X:
class X { /*impl stuff*/ };
std::ostream& operator<<(std::ostream&, X const&);
然后
std::cout << x << std::endl;
可以被认为是这样做的一种很好的方式:
(std::operator<<(std::cout, x)).operator<<(std::endl);
其中内部 operator<< 首先被调用,为 重载x,其返回值(即 cout)有其成员函数 operator<< 调用,以 std::endl 作为参数。奇怪的是,std::endl 实际上是一个函数,我们将一个函数指针传递给这个 operator<< 的重载,它是 std::cout 的成员:
// member overload of operator<< which is used with std::endl
basic_ostream& operator<<(
std::basic_ostream<CharT,Traits>& (*func(
std::basic_ostream<CharT,Traits>&)
);
这是流操纵器的正常工作方式。这看起来有点复杂,但它允许一个漂亮的 << 标记序列,而不必在表达式链中写出括号或“点”。它实际上会在流中插入一个函数,operator<< 接收到函数指针,调用该函数,将流对象传递给它(即调用 std::endl(this)),然后 endl 作为普通函数运行将一个换行符插入到流中并对其调用 flush(),然后返回流,它可以被下一个对 operator<< 的链式调用使用。)这是一个很少有人真正需要知道的细节级别(或关心)除非您正在编写操纵器,但恕我直言,这很有趣。