cout/cin

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对于cin、cout，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！

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

实现原理：

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 << "
";
    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<<"
"

我们知道，最后出现的" "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<<" "<<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。