关于c ++：<<和>>运算符如何进行I / O操作？


How do the “<<” and “>>” operators do I/O?

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Possible Duplicate:
Operator overloading

我期待着回到C++，有一些基本的符号似乎并不突出，在其他语言。

如果你看这行代码

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cout <<"firstvalue is" << firstvalue << endl;

我知道这是怎么回事。它将"firstvalue is x"写入控制台。x是FirstValue的值。但是，我对"<"或">>"双尖括号一无所知。我没能研究它们，也没能研究它们的作用，因为我不知道它们的正式名称。

我的问题是，在上面的陈述中到底发生了什么(一步一步的)？这些"<<"是干什么用的？我想我理解cout是一个标准的库函数，用于编写控制台。不过，我习惯了使用Objective-C或Dot符号。我不知道这个"cout"函数是什么对象的成员。

我可以更容易地理解printf，因为它至少为参数提供了大括号。例如printf("此处为您的字符串")。

相关讨论

C++允许运算符重载。这意味着用户定义的类型可以在内置运算符上定义自己的行为。在这种情况下，这些操作符被称为：left shift或right shift操作符。传统上，这些操作符被用于位移动，但是标准库将它们重新调整为流操作的象征。

您可以在这里找到C和C++中可用操作符的列表。

在您的例子中，您正在将一个字符串文字和某个类型的值流式传输到std:：cout中，后者是std:：basic_Ostream类型的对象。

一步一步

应用优先规则后，代码如下所示：

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((cout <<"foobar") << x) << endl;

编译器将基本上把object << object表达式转换成函数调用。

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operator<<(operator<<(operator<<(cout,"foobar"), x), endl);

然后它会找出调用哪个重载。(这是真的狡猾的就目前而言，只要相信查找带有匹配参数的operator<<的过载)。

基本类的大多数内置重载在这里和这里。

相关讨论

EDCOX1×0运算符是C++中的"算术左移位"。例如：

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3 << 2

计算结果为12。原因是3的二进制表示是

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00000011

向左移动两次

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00001100

结果的数值为12。

它与输出有什么关系？实际上，什么都没有。然而，在C++中，由于过载，可以重新定义运算符的含义。C++标准库决定将左移位操作符的含义重新定义为"发送到流"的类型。

所以发生的是

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std::cout <<"whatever"

返回值std::cout，但作为副作用，它输出字符串"whatever"。

之所以选择该运算符，是因为它具有合理的优先级(重载不能更改优先级，并且不能定义新的运算符)，并且该形状使它看起来有点"自然"。但是请注意，左移位运算符只是一个普通运算符，例如，无法保证评估顺序：

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std::cout << f() << g() << h();

这里的输出是调用f()的结果，接着是调用g()的结果，接着是调用h()的结果。但是函数本身可以以不同的顺序调用，例如，可以先调用h()！

所以在某种意义上，操作符的"序列外观"是误导的，因为它是关于输出序列的，而不是关于评估序列的。

<<是一个运算符，就像+是一个运算符，*是一个运算符。以下是等价表达式：

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5 + 3 + 2
((5 + 3) + 2)

接下来的两个是：

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std::cout <<"Hello" << std::endl
((std::cout <<"Hello") << std::endl)

它只是一个有两个操作数的运算符。对于基本类型，<<和>>操作符实际上被称为左、右移位操作符。它们执行位移位。例如，5 << 1将5(0101中的所有位移到一个位置，得到10(1010)。

但是，与大多数其他运算符一样，您可以重载移位运算符。在输入/输出库的情况下，移位运算符被重载，以便为流的输入和输出提供自然的语法。这是因为<<和>>代币的方向性看起来像是某种东西在以某种方式流动。对于这些I/O类，这些操作符重载返回对正在执行操作符的流的引用，以便将它们链接在一起。

可以通过提供一个成员函数operator<<或operator>>，使用一个参数(运算符右侧的操作数)，来重载特定类的移位运算符。或者，可以提供具有相同名称的非成员函数，该函数接受两个参数，分别是运算符的两个操作数。

它们被称为流插入(或提取，在istream >>的情况下)，实际上是左移位和右移位操作符的语义过载。

所以，这个：

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int x = 1 << 1;

有点偏移，但这：

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std::cout << x;

是流插入。您可以将其明确地写为：

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operator <<(std::cout, x);

得到完全相同的结果。流插入操作符的传统格式(对于用户定义的类型，可以重载它们，因此编写自己的类型并不少见)是

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std::ostream& operator <<(std::ostream&, T value);

输出流被返回(通过引用)，因此您可以链接调用：您的示例翻译为：

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operator<< (
  operator<< (
    operator<<(std::cout,"firstvalue"),
    firstvalue
  ),
  std::endl
);

哦，还有……std::cout和std::cerr等不是函数：它们是全局对象。这里的函数是重载的<<运算符。把它们看作是FILE *stdout, *stderr的等价物。

C++ IoFielts在EDCOX1上有一些优点，例如9。

  • 类型安全：您不能错误地打印带有"%f"的整数并得到垃圾，因为重载分辨率在编译时自动选择std::ostream& operator<<(std::ostream&, double)函数。
  • 支持用户定义的类型：您可以为您的Whizzy新类编写一个流插入操作符，它在任何地方都可以工作。
  • 流抽象：可以使用相同的重载(因此只写一次)来格式化为stdout和stderr(cout/cerr)，以及文件(std::ofstream和字符串(std::ostringstream)。不需要单独处理printf/fprintf/snprintf。

还有一些缺点：

  • 性能：对于所有的抽象，以及在运行时配置的本地系统的通用性，都会受到一些惩罚。
  • 冗长：至少对于已经被printf支持的原语类型，格式字符串更简洁、更具表现力。

它是用于以下内容的句法糖：

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// Let the function 'print' be a renaming of 'operator<<'
// with T being the type of the object you want to print.
std::ostream& print(std::ostream&, const T&);

// 1) Print"first value is" and then return the stream you
// to which to just printed (ie. cout). 2) Use the returned
// stream to chain function calls and print 'firstValue'.
print(print(std::cout,"first value is"), firstValue);