C++入門解惑（1）——淺析cout (轉)[@more@]

和大多數朋友一樣，我頭一遭遇到cout是在生平第一個看到C++——經典的“Hello, World!”中，作為我如今最擅長編寫的程式之一（^_^），它大概是這樣子的：

#include

using namespace std;

int main()
{
cout << "Hello, World!" << endl;
return 0;
}

由於以前學過C，所以這段程式碼的其它部分在我看來都還算“正常”，然而cout卻很獨特：既不是，似乎也不是C++特別規定出來的像if，for一類有特殊語法的“語句”。由於只是初步介紹，所以那本書只是簡單的說cout是C++中的“標準輸入輸出流”……這於我而言實在是一個很深奧的術語。這還沒完，之後又遇見了cin……因為不知底細，從此使用它們的時候都誠惶誠恐，幾欲逃回C時代那簡明的printf()，畢竟好歹我可以說：我在的是一個函式。那有著一長串<>的玩意，究竟算怎麼回事呢？我一直想把它們當作關鍵字，可偏偏不是，而且居然是用C++語言“做”出來的，呵！但printf()用多了就開始有人好心地批判我的程式“C語言痕跡過重”……
後來隨著學習的深入，總算大概明白了cout/cin/cerr/...的鬼把戲：那些東東不過是變著法兒“哄人”，其實說到底還是函式呼叫，不過這函式有些特殊，用的是運算子過載，確切地說（以下還是以cout為例）是過載了“<

#include

using namespace std;

int main()
{
cout.operator< cout.operator< return 0;
}

編譯執行，結果與經典版無二。上面程式應該更容易理解了：cout是一個iostream類的物件，它有一個成員運算子函式operator< 我想你現在已經猜到了，沒錯，就是用運算子過載。運算子函式與一般函式基本無異，可以任意過載。標準庫的設計者們早已經為我們定製了iostream::operator<cout.operator<才算“強等效”。究竟可不可以這樣寫？向確認一下……OK，No Problem！

嗯，我們已經基本上看出了cout的實質，現在不妨動動手，自己來實現一個cout的簡化版（Lite），為了區分，我們把我們設計的cout物件命名的myout，myout物件所屬的類為MyOutstream。我們要做的就是為MyOutstream類過載一系列不同型別的operator<

#include // 在C和一些古老的C++中是stdio.h，新標準為了使標準庫
// 的標頭檔案與標頭檔案區別開，均推薦使用不用副檔名
// 的版本，對於原有C庫，不用副檔名時標頭檔案名前面要加c

class MyOutstream
{
public:
const MyOutstream& operator< const MyOutstream& operator<};

const MyOutstream& MyOutstream::operator<{
printf("%d", value);
return *this; // 注意這個返回……
}

const MyOutstream& MyOutstream::operator<{
printf("%s", str);
return *this; // 同樣，這裡也留意一下……
}

MyOutstream myout; // 隨時隨地為我們服務的全域性物件myout

int main()
{
int a = ;
char* myStr = "Hello, World!";
myout << myStr << a << " ";
return 0;
}

我們已經的myout已經初具形態，可以為我們工作了。程式中的註釋指出兩處要我們特別注意的：即是operator< 還記得那個有點奇異的cout.operator<cout << "Hello, World!" << endl;
而不是
cout << "Hello, World!";
cout << endl;
為何它可以這樣連起來寫？我們分析一下：按執行順序，首先呼叫cout.operator<然後cout.operator<，就是說在函式的最後一行會出現類似於return *this這樣的語句，因此cout.operator<的呼叫結果就返回了cout，接著它後面又緊跟著.operator< 再注意一下main函式中最激動人心的那一行：
myout << myStr << a << " ";
我們知道，最後出現的" "可以實現一個換行，不過我們在用C++時教程中總是有意無意地讓我們使用endl，兩者看上去似乎一樣——究竟其中有什麼玄妙？查書，書上說endl是一個操縱符（manipulator），它不但實現了換行操作，而且還對輸出緩衝區進行重新整理。什麼意思呢？原來在執行輸出操作之後，資料並非立刻傳到輸出裝置，而是先進入一個緩衝區，當適宜的時機（如裝置空閒）後再由緩衝區傳入，也可以透過操縱符flush進行強制重新整理：
cout << "Hello, World! " << "Flush the screen now!!!" << flush;
這樣當程式執行到operator< 不過可能在螢幕上顯示是手動重新整理與否區別看來都不大。但對於檔案等輸出物件就不大一樣了：過於頻繁的重新整理意味著老是寫盤，會影響速度。因此通常是寫入一定的位元組數後再重新整理，如何操作？靠的就是這些操縱符。
好了，說了這麼多，C++的iostream家族與C的print/scanf家庭相比究竟有何優勢？首先是型別處理更、智慧，想想printf中對付int、float等的"%d"、"%f"等說明符真是多餘且麻煩，萬一用錯了搞不好還會死掉；其次是擴充套件性更強：我要是新定義一個複數類Complex，printf對其是無能為力，最多隻能分別輸出實、虛部，而iostream使用的<>運算子都是可過載的，你只要過載相關的運算子就可以了；而且流風格的寫法也比較自然簡潔，不是麼？

C++入門解惑（1）——淺析cout (轉)

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