Question

为什么我必须在这样的代码行中编写std::cout而不是std::<<：

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello, world!";
    return 0;
}

cout来自std库，通常不会<<进行位移？那么，为什么我不必在::之前编写范围运算符<<，因为它也用于其他含义？编译器如何知道std::cout后，<<意味着另一件事？

Answer 1

首先，编译器将查看<<左侧和右侧的类型。 std::cout的类型为std::ostream，字符串文字的类型为 15 const char 的数组。由于左边是类类型，它将搜索名为operator<<的函数。问题是，它看起来会在哪里？

查找此名称operator<<是一种所谓的非限定查找，因为函数名称不像std::operator<<那样限定。函数名称的非限定查找会调用依赖于参数的查找。依赖于参数的查找将搜索与参数类型相关联的类和名称空间。

当您加入<iostream>时，签名的免费功能

template<typename traits>
std::basic_ostream<char, traits>& operator<<(std::basic_ostream<char, traits>&,
                                             const char*);

已在名称空间std中声明。此命名空间与std::cout的类型相关联，因此将找到此函数。

std::ostream只是std::basic_ostream<char, std::char_traits<char>>的typedef，15 const char 的数组可以隐式转换为char const*（指向数组的第一个元素）。因此，可以使用两种参数类型调用此函数。

还有operator<<的其他重载，但我上面提到的函数是参数类型和本例中选择的函数的最佳匹配。

依赖于参数的查找的简单示例：

namespace my_namespace { struct X {}; void find_me(X) {} } int main() { my_namespace::X x; find_me(x); // finds my_namespace::find_me because of the argument type }

N.B。由于此函数是运算符，因此实际查找更复杂一些。它通过第一个参数范围内的限定查找（如果是类类型）查找，即作为成员函数。另外，执行非限定查找，但忽略所有成员函数。结果略有不同，因为不合格的查找实际上就像一个两步过程，其中依赖于参数的查找是第二步。如果第一步找到成员函数，则不执行第二步，即依赖于参数的查找不使用。

比较

namespace my_namespace { struct X { void find_me(X, int) {} void search(); }; void find_me(X, double) {} void X::search() { find_me(*this, 2.5); // only finds X::find_me(int) // pure unqualified lookup (1st step) finds the member function // argument-dependent lookup is not performed } }

为：

namespace my_namespace { struct X { void operator<<(int) {} void search(); }; void operator<<(X, double) {} void X::search() { *this << 2.5; // find both because both steps are always performed // and overload resolution selects the free function } }

Answer 2

在std::cout << "Hello, world!"; //calls std:::operator <<

这是通过依赖于参数的名称查找（ADL，又名Koenig Lookup）

来实现的

虽然我们只有一个std限定符，但std命名空间有两件事情

cout
<<

没有ADL，（Koenig Lookup）

std::cout std:: << "Hello World" ;//this won't compile

为了编译它，我们需要使用它更加丑陋的形式

std::operator<<(std::cout, "Hello, world!");

为了避免这种丑陋的语法，我们必须欣赏Koenig Lookup：）

Answer 3

编译器看到＆lt;＆lt;的参数是一个std :: ostream对象和一个字符串，因此能够找到合适的运算符＆lt;＆lt;基于此的定义。

您可以将运算符（或实际上，任何函数）的参数类型视为其名称的一部分。

为什么我要编写std :: cout而不是std ::＆lt;＆lt;

3 个答案: