c++ - C++ 流是如何工作的？

Question

我想知道流类在 C++ 中是如何工作的。当你说:

cout<<"Hello\n";

“<<”究竟是做什么的。我知道 cout 是一个对象形式的 iostream，表示面向窄字符 (char) 的标准输出流。

在 C 中，“<<”是位移运算符，因此它将位向左移动，但在 C++ 中，它是和插入运算符。好吧，这就是我所知道的，我真的不明白它是如何工作的。

我要的是关于 C++ 中的流类的详细解释，以及它们是如何定义和实现的。

非常感谢您的宝贵时间，抱歉我的英语不好。

Answer 1

让我们创建一个类似于 cout 的类(但没有那么多花里胡哨的东西)。

#include <string>

class os_t {
    public:
        os_t & operator<<(std::string const & s) {
            printf("%s", s.c_str());
            return *this;
        }
};

int main() {
    os_t os;

    os << "hello\n";
    os << "chaining " << "works too." << "\n";
}

注意事项:

• operator<<是运算符重载，就像 operator+或所有其他运营商。
• 链接起作用是因为我们返回了自己:return *this; .

如果你不能改变os_t怎么办？ class 因为是别人写的？

我们不必使用成员函数来定义此功能。我们也可以使用自由函数。让我们也证明一下:

#include <string>

class os_t {
    public:
        os_t & operator<<(std::string const & s) {
            printf("%s", s.c_str());
            return *this;
        }
};

os_t & operator<<(os_t & os, int x) {
    printf("%d", x);
    return os;

    // We could also have used the class's functionality to do this:
    // os << std::to_string(x);
    // return os;
}

int main() {
    os_t os;

    os << "now we can also print integers: " << 3 << "\n";
}

运算符重载还有什么用处？

在 GMP 库中可以找到一个很好的例子来说明这种逻辑是如何有用的。该库旨在允许任意大的整数。我们通过使用自定义类来做到这一点。下面是它的使用示例。请注意，运算符重载让我们编写的代码看起来几乎与我们使用传统的 int 相同。类型。

#include <iostream>
#include <gmpxx.h>

int main() {
    mpz_class x("7612058254738945");
    mpz_class y("9263591128439081");

    x = x + y * y;
    y = x << 2;

    std::cout << x + y << std::endl;
}