关于 cin/cout 重载的简单问题

Question

我知道这是非常基本的，但到目前为止我一直在猜测。

Foo 只是一个从字符串类私有继承的对象，这就是我强制转换它的原因。使用 Primer C++ (Prata's) 中的示例

所以如果我有这样的功能：

istream & operator>>(istream & is, Foo & f)
{
      is >> (string &)f;
      return is;
}

int main()
{

Foo f;


cin >> f; 

}

所以，一旦 cin >> f 被命中，函数就会被调用，并且现在的字符串被存储在 istream 引用中。现在返回 istream 对象，现在...？返回的 istream 对象的内容（字符串）现在是否自动放置在 f 中？还是我错过了了解 cin 工作原理的一步？

另外，如果我这样做：

int x;

cin >> f >> x;

它会隐含地是什么样子？喜欢 (cin) >> x?

最后，还有一件简单的事情。如果在一个函数中（其中包含一个 ostream 引用），我在一个循环中传递每个数组项并执行此操作：

for(int i=0;i < 5;i++)
{
os << array[i] << "\n";
}

ostream 对象是否只是在其自身中复合了每个数组项？

Answer 1

如果将重载的运算符替换为普通的函数调用，这将变得非常容易。 cin >> f 简单翻译为：

operator >>(cin, f);

现在将cin >> f >> x 视为(cin >> f) >> x。这转化为：

operator >>(operator >>(cin, f), x);

由于第一个运算符返回cin，所以在执行过程中，这实际上变成了：

operator >>(cin, x);

int 等原始数据类型通常在流类本身内被重载，因此它实际上看起来像这样：

cin.operator >>(x);

您可以自行扩展它以回答您关于 ostream 的问题 - 它的工作方式完全相同。

Answer 2

istream & operator>>(istream & is, Foo & f)
{
      is >> (string &)f;
      return is;
}

istream& operator>>(istream& is, string& f)（好吧，basic_istream<T>&, basic_sttring<T>&）已经存在。因此，虽然您可以这样做，但为什么要这样做？

所以，一旦 cin >> f 被命中，函数就会被调用并且现在的字符串被存储在 istream 引用中

不，流由istream& operator>>(istream& is, string& f) 使用，它将字符串（的存储）设置为包含消耗字节的表示形式。

然后返回对 istream 的引用。

int x;
cin >> f >> x;

相当于：

int x;
(cin >> f) >> x;

因为操作符关联规则，并且是“真的”：

int x;
std::operator>>( ::operator>>(cin,  f), x ) ;

其中两个operator>>s 是op>> 的两个不同 重载版本，也就是说，您的版本（在全局命名空间中）采用istream 和Foo 是内部版本，它返回对 istream 的引用，而 istream 又是外部参数的第一个参数，即 std 命名空间中采用 istream 和 int 的参数。

ostream 对象是否只是在其自身中复合了每个数组项？

每个对象，无论array[n] 是什么类型，都被添加到ostream，按顺序，添加到流中，后跟换行符。所以“复合”是一种不好的表达方式，但是是的。自然，需要存在一个op<<( ostream&, const X&)，其中“X”是 array[n] 的任何类型（或隐式可转换为）。

Answer 3

当您执行cin >> f 时，重载解析会选择您重载的 istream >> 重载并调用它。然后，在您的重载中，您从流中提取 string，它调用采用 istream 和 string 的 >> 重载。

请注意，从std::string 派生是最不寻常的，即使是私下。相反，您可能应该使用组合：有一个std::string 类型的成员变量。

你的演员阵容相当混乱；如果你有一个 std::string 类型的成员变量，那么你可以使用更自然的语法来提取它：

is >> f.stringmembervariable;

cin >> f >> x 首先从cin 中提取Foo 并将其存储在f 中，然后从cin 中提取int 并将其存储在x 中。假设所有 >> 重载都遵循返回它们传递的 istream 的约定，那么实际上就像您要说的一样：

cin >> f;
cin >> x;

这就是为什么您应该从 >> 重载中返回 istream，以便可以像这样链接提取。

至于你的最后一个问题，无论array[i] 是什么类型，都会在循环内调用重载的ostream << 运算符。

Answer 4

当你这样做时：

cin >> f;

您是正确的，您的操作符函数将被调用，并且 cin 上的任何字符串现在都将存储在 f 中。

当你这样做时：

cin >> f >> x;

真正发生的是你的函数和以前一样被调用，但是它返回了 cin。由于没有为 istream 和 int 定义重载 >>，因此 cin 将被正常处理。

首先，计算机会计算：

cin >> f;

它会被你的函数重载。然后计算机计算：

cin >> x;

这是cin和整数的正常运算。

你的线路也会发生同样的事情：

os << array[i] << "\n";

其中：

os << array[i];

先处理，然后：

os << "\n";

得到处理。

从技术上讲，在这两种情况下，您的流对象都会被返回，但是没有使用返回值，所以它只是被丢弃了。这将与以下内容相同：

sqrt(81);

由于没有变量来存储返回值，计算机将计算该值然后丢弃它（如果你的编译器很聪明，则完全跳过它）。