关于cin和cout的两个问题答案

【问题标题】：Two questions about cin and cout关于cin和cout的两个问题
【发布时间】：2021-12-31 16:10:21
【问题描述】：

创建我自己的 cin & cout 有点毫无意义，所以我只是好奇如何。我知道 cin 和 cout 是 istream/ostream 类的实例；但是，我尝试了一些声明，例如“std::istream mycin” 但没用。

另外，我看了很多帖子说cin和cout是全局变量，但是我们必须通过std::cin或者std::cout来访问它们。我的理解是全局变量是在全局范围内声明的变量，但 cin 和 cout 显然在 std 命名空间中。我的哪一部分知识是错误的？谢谢。

【问题讨论】：

如果我尝试回答您关于创建自己的 cin 和 cout 的问题，我如何知道我是否成功？例如，auto & my_cin = std::cin; 是可接受的答案吗？实际上你甚至没有问过这个问题，那么你具体想知道什么？
@DavidGrayson 我想知道如何创建我自己的 cin/cout 对象，这样我就可以使用“mycin >> string”来像“cin >> string”一样发挥作用。
这里的“全局变量”实际上是指“命名空间范围”，而不是也称为文件范围的全局命名空间范围。 cout 和 cin 是全局的，因为它们不限于单个函数或类或块，但它们不是全局命名空间的成员。请参阅namespace scope 了解更多信息。
@DavidGrayson 对不起，我是 C++ 的初学者，只是学习类的概念。既然我可以通过“someClass myInstance;”创建某个类的实例，为什么我不能通过“std::istream mycin”创建自己的 cin？
@NathanPierson 谢谢，你的解释让我明白了！

标签： c++ iostream

【解决方案1】：

std::cin 和 std::cout 不仅仅是“istream/ostream 类的实例”。它们还连接到 C++ 程序的标准输入和输出流。

C++ 标准没有规定如何发生，如何完成。你的 C++ 编译器和库会做任何需要做的事情来实现这一点，并且底层工作的确切细节是实现定义的。当然，仅仅声明你自己的两个 std::istream 和 std::ostream 对象并不能通过法令来实现。如果您有兴趣，可以进行一些研究和调查，并确定您的 C++ 实现或库如何执行此操作，然后使用您自己的 std::istream 和 std::ostream 实例自行重新实现。

std::istream 和std::ostream 本身仅使用底层instance of a std::streambuf 实现格式化输入和输出提取操作。 std::istream 和 std::ostream 的构造函数采用指向 std::streambuf 实例的指针，该实例用作底层输入/输出源/接收器。

因此，总而言之，为了重新实现 std::cin 和 std::cout 所做的事情，您自己有必要：

实现std::streambuf 的子类，通过使用操作系统特定资源读取或写入终端来处理底层输入和输出。
使用您的std::streambuf 子类来构造std::istream 和/或std::ostream 的实例。

【讨论】：