c++ cout介绍与实现自己的cout

C++编程语言互换流中的标准输出流，需要iostream支持。读为 "c out([si:‘aʊt]"。

 

名字

cout

类型

std::ostream

读为

"c out"

本相

std::cout.operator<<()函数

使用范例 听语音

#include<iostream>

using namespace std;

int main()

{

    int a;

    cout << "请输入一个数字，按回车结束" << endl;

    cin >> a;

    cout << a << endl;

    return 0;

}

//用户输入的数字由cin保存于变量a中，并通过cout输出。

#include<iostream>

using namespace std;

int main()

{

    cout << "Hello,World!" << endl;

    return 0;

}//HelloWorld示例

案例分析 听语音

由于以前学过C，所以这段代码的其它部分在我看来都还算“正常”，然而cout却很独特：既不是函数，似乎也不是C++特别规定出来的像if，for一类有特殊语法的“语句”。由于只是初步介绍，所以那本书只是简单的说cout是C++中的“标准输入输出流”对象……这对于我而言实在是一个很深奥的术语。这还没完，之后又遇见了cin……因为不知底细，从此使用它们的时候都诚惶诚恐，几欲逃回C时代那简明的printf()，毕竟好歹我可以说：我在调用的是一个函数。那有着一长串<<、>>的玩意，究竟算怎么回事呢？我一直想把它们当作关键字，可偏偏不是，而且居然是用C++语言“做”出来的，呵！但printf()用多了就开始有人好心地批判我的程序“C语言痕迹过重”……

后来随着学习的深入，总算大概明白了cout/cin/cerr/...的鬼把戏：那些东东不过是变着法儿“哄人”，其实说到底还是函数调用，不过这函数有些特殊，用的是运算符重载，确切地说（以下还是以cout为例）是重载了“<<”运算符。我们就让它现出函数的本来面目，请看HelloWorld!的等效版本：

#include<iostream>

using namespace std;

int main()

{

    cout.operator << ("Hello,World!");

    cout.operator << (endl);

    return 0;

}

编译运行，结果与经典版无二。上面程序应该更容易理解了：cout是一个ostream类的对象，它有一个成员运算符函数operator<<，每次调用的时候就会向输出设备（一般就是屏幕啦）输出东东。嗯，这里有一个问题：为什么函数operator<<能够接受不同类型的数据，如整型、浮点型、字符串甚至指针，等等呢？

我想你已经猜到了，没错，就是用运算符重载。运算符函数与一般函数基本无异，可以任意重载。标准库的设计者们早已经为我们定制了iostream::operator<<对于各种C++基本数据类型的重载版本，这才使得我们这些初学者们一上来就享受到cout<<"Hello,World!"<<endl;

cout.operator<<("Hello,World!").operator<<(endl);

才算“强等效”。究竟可不可以这样写？向编译器确认一下……OK，NoProblem！

还有为什么可以连续写多个呢？请见如下的定义:

ostream& std::cout.operator<<();

注意前面的ostream&表示返回对象的引用，也就是可以继续cout了

对于cin，则是istream流类的对象，其重载了>>运算符，用法与cout大致相同

技巧应用 听语音

嗯，我们已经基本上看出了cout的实质，不妨动动手，自己来实现一个cout的简化版（Lite），为了区分，我们把我们设计的cout对象命名的myout，myout对象所属的类为MyOutstream。我们要做的就是为MyOutstream类重载一系列不同类型的operator<<运算符函数，简单起见，这里我们仅实现了对整型（int）与字符串型（char*）的重载。为了表示与iostream断绝关系，我们不再用头文件iostream，而使用古老的stdio中的printf函数进行输出，程序很简单，包括完整的main函数，均列如下：

#include//在C和一些古老的C++中是stdio.h，新标准为了使标准库

//的头文件与用户头文件区别开，均推荐使用不用扩展名

//的版本，对于原有C库，不用扩展名时头文件名前面要加c

class MyOutstream

{

    public:

    const MyOutstream& operator << (intvalue)const;//对整型变量的重载

    const MyOutstream& operator << (char*str)const;//对字符串型的重载

};

const MyOutstream& MyOutstream::operator<<(intvalue)const

{

    printf("%d",value);

    return* this;//注意这个返回……

}

    const MyOutstream& MyOutstream::operator << (char* str)const

{

    printf("%s",str);

    return* this;//同样，这里也留意一下……

}

MyOutstream myout;//随时随地为我们服务的全局对象myout

int main()

{

    int a=2003;

    char* myStr="Hello,World!";

    myout << myStr << "\n";

    return 0;

}

我们定义的myout已经初具形态，可以为我们工作了。程序中的注释指出两处要我们特别注意的：即是operator<<函数执行完毕之后，总是返回一个它本身的引用，输出已经完成，为何还要多此一举？

还记得那个有点奇异的cout.operator<<("Hello,World!").operator<<(endl)么？它能实现意味着我们可以连着书写

cout<<"Hello,World!"<<endl;

而不是

cout<<"Hello,World!";

cout<<endl;

为何它可以这样连起来写？我们分析一下：按执行顺序，系统首先调用cout.operator<<("Hello,World!")，然后呢？然后cout.operator<<会返回它本身，就是说在函数的最后一行会出现类似于return *this这样的语句，因此cout.operator<<("Hello,World!")的调用结果就返回了cout，接着它后面又紧跟着.operator<<(endl)，这相当于cout.operator<<(endl)——于是又会进行下一个输出，如果往下还有很多<<算符，调用就会一直进行……哇噢，是不是很聪明？现在你明白我们的MyOutstream::operator<<最后一行的奥妙了吧！

再注意一下main函数中最激动人心的那一行：

myout<<"\n"

我们知道，最后出现的"\n"可以实现一个换行，不过我们在用C++时教程中总是有意无意地让我们使用endl，两者看上去似乎一样——究竟其中有什么玄妙？查书，书上说endl是一个操纵符（manipulator），它不但实现了换行操作，而且还对输出缓冲区进行刷新。什么意思呢？原来在执行输出操作之后，数据并非立刻传到输出设备，而是先进入一个缓冲区，当适宜的时机（如设备空闲）后再由缓冲区传入，也可以通过操纵符flush,ends,或unitbuf进行强制刷新：

cout<<"Hello,World!"<<"Flush the screen now!!!"<<flush;

这样当程序执行到operator<<(flush)之前，有可能前面的字符串数据还在缓冲区中而不是显示在屏幕上，但执行operator<<(flush)之后，程序会强制把缓冲区的数据全部搬运到输出设备并将其清空。而操纵符endl相当于<<"\n"<<flush;

不过可能在屏幕上显示是手动刷新与否区别看来都不大。但对于文件等输出对象就不大一样了：过于频繁的刷新意味着老是写盘，会影响速度。因此通常是写入一定的字节数后再刷新，如何操作？靠的就是这些操纵符。

cout控制符 听语音

要使用下面的控制符，你需要在相应的源文件中包含头文件“iomanip”。也就是添加如下代码：

　　#include <iomanip>

控制符---描 述

　　dec --- 置基数为10，后由十进制输出（系统默认形式）

　　hex --- 置基数为16，后由十六进制输出

　　oct --- 置基数为8，后由八进制输出

　　setfill(c) --- 设填充字符为c

　　setprecision(n) --- 设置实数的精度为n位

　　setw(n) --- 设域宽为n个字符

　　setiosflags(ios::fixed) --- 固定的浮点显示

　　setiosflags(ios::scientific) --- 指数表示

　　setiosflags(ios::left) --- 左对齐 

　　setiosflags(ios::right) --- 右对齐 

　　setiosflags(ios::skipws) --- 忽略前导空白

　　setiosflags(ios::uppercase) --- 16进制数大写输出

　　setiosflags(ios::lowercase) ---16进制数小写输出

其中：setw设置域宽，使用一次就得设置一次，其他的函数，设置一次永久有效。

cout的相关信息 听语音

1 cout的类型是 ostream

2 ostream使用了单例模式，

保护的构造函数，不能在类外创建另一个对象(用 ostream os 测试)

拷贝构造私有，不能通过已有对象，构造新对象(用 ostream os(cout) 测试)

拷贝赋值私有，（用 cout=cout 测试）

3 cout在命名空间std中，使用前需要using namespace std,或者std::cout

4 可以使用引用，或指针指向这个对象，意思想说，想用ostream 做一个函数的形式参数，就必须使用引用或指针。因为实参肯定是cout,且只能有这一个对象。

5 cout<<对象； 对象的类型用OO表示，如想用cout打印一个对象，即cout<<对象，可使用如下程序

friend ostream& operator<< (ostream& os,

　　const OO& c) {//为什么必须使用友元

　　return os << c.成员1 <<" : "<<c.成员2;

　　}

运算符重载 听语音

用法：把成员函数/友元函数的名字改为 operator运算符 就行了

调用的时候这么调用

例如：

class Obj

{

public:

void operator--(int s)

{

cout <<s;

}

}

int main(void)

{

　　Obj o;

o--4;

//此时打印出一个4来

return 0;

}

其他信息 听语音

C++的iostream家族

好了，说了这么多，C++的iostream家族与C的printf/scanf家庭相比究竟有何优势？首先是类型处理更安全、智能，想想printf中对付int、float等的"%d"、"%f"等说明符真是多余且麻烦，万一用错了搞不好还会死掉；其次是扩展性更强：我要是新定义一个复数类Complex，printf对其是无能为力，最多只能分别输出实、虚部，而iostream使用的<<、>>操作符都是可重载的，你只要重载相关的运算符就可以了；而且流风格的写法也比较自然简洁，不是么？    

 

 

来自http://wapbaike.baidu.com/item/cout?fr=aladdin&ref=wise&ssid=0&from=1086k&uid=0&pu=usm%402%2Csz%401320_1002%2Cta%40iphone_2_5.1_2_6.8&bd_page_type=1&baiduid=CD36111FEA588A3E401AA4880A8FDE82&tj=Xv_1_0_10_title