为什么 endl(std::cout) 编译

Question

令人惊讶的是，下面的代码在各种编译器和版本上编译和运行都没有错误。

#include <iostream>

int main() {
    endl(std::cout);
    return 0;
}

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它是如何编译的？我确信在全球范围内没有endl，因为像

这样的代码

std::cout << endl;

除非使用using，否则您需要std::endl，否则会失败。

Answer 1

这种行为称为argument dependent lookup 或 Koenig 查找。该算法告诉编译器不仅要查看本地范围，还要查看包含参数类型的命名空间，同时查找 unqualified 函数调用。

例如：

namespace foo {
  struct bar{
    int a;
  };

  void baz(struct bar) {
    ...
  }
};

int main() {
  foo::bar b = {42};
  baz(b);  // Also look in foo namespace (foo::baz)
  // because type of argument(b) is in namespace foo
}

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关于问题文本中提到的那段代码：

endl 或 std::endl 在 std 命名空间 as following 中声明：

template< class CharT, class Traits >
std::basic_ostream<charT,traits>&     endl( std::basic_ostream<CharT, Traits>& os );

或

std::ostream& endl (std::ostream& os);

而cout 或std::cout 是declared as

extern std::ostream cout;

所以调用std::endl(std::cout); 完全没问题。

现在当一个人只调用endl(std::cout);时，因为参数cout的类型来自std namespace，所以在std命名空间中搜索一个函数endl是不合格的，它被成功找到并确认是一个函数，因此调用了合格的函数std::endl。

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进一步阅读：

1. GOTW 30: Name Lookup

2. Why does 'std::endl' require the namespace qualification when used in the statement 'std::cout << std::endl;", given argument-dependent lookup?

Answer 2

这是流操纵器的工作方式。 操纵器是作为参数传递给运算符

所以你的函数声明如下

template <class charT, class traits>
basic_ostream<charT,traits>& endl(basic_ostream<charT,traits>& os);

并将其指针传递给运算符 的操作符内部

ostream& ostream::operator << ( ostream& (*op)(ostream&));

函数被调用.like

return (*endl )(*this);

因此当你看到记录时

std::cout << std::endl;

那么std::endl 是作为参数传递给operator << 的函数指针。

在记录中

std::endl( std::cout );

名称endl 之前的名称空间前缀可以省略，因为在这种情况下，编译器将使用参数相关查找。因此这个记录

endl( std::cout );

会编译成功。

但是，如果将函数名括在括号中，则不使用 ADL 并且以下记录

( endl )( std::cout );

不会编译。