Question

为什么以下程序的输出是什么？

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){

    cout << "2+3 = " <<
    cout << 2 + 3 << endl;
}

产生

2+3 = 15

而不是预期的

2+3 = 5

这个问题已经多次关闭/重新开启。

在投票结束之前，请考虑this meta discussion关于此问题。

Answer 1

无论是有意还是偶然，您在第一个输出行的末尾都有<<，您可能需要;。所以你基本上有

cout << "2+3 = ";  // this, of course, prints "2+3 = "
cout << cout;      // this prints "1"
cout << 2 + 3;     // this prints "5"
cout << endl;      // this finishes the line

所以问题归结为：为什么cout << cout;打印"1"？

事实证明，这可能是令人惊讶的。 std::cout通过其基类std::basic_ios提供了用于布尔上下文的a certain type conversion operator，如

while (cout) { PrintSomething(cout); }

这是一个相当糟糕的例子，因为它很难让输出失败 - 但std::basic_ios实际上是输入和输出流的基类，对于输入它更有意义：

int value;
while (cin >> value) { DoSomethingWith(value); }

（在流结束时离开循环，或者当流字符不形成有效整数时）。

现在，此转换运算符的确切定义已在标准的C ++ 03和C ++ 11版本之间发生了变化。在旧版本中，它是operator void*() const;（通常实现为return fail() ? NULL : this;），而在较新版本中explicit operator bool() const;（通常简称为return !fail();）。这两个声明在布尔上下文中都可以正常工作，但在（错误）在这样的上下文之外使用时表现不同。

特别是，根据C ++ 03规则，cout << cout将被解释为cout << cout.operator void*()并打印一些地址。在C ++ 11规则下，cout << cout根本不应该编译，因为运算符被声明为explicit，因此不能参与隐式转换。事实上，这是改变的主要动机 - 防止无意义的代码编译。符合任一标准的编译器不会生成打印"1"的程序。

显然，某些C ++实现允许以一种产生不一致结果的方式混合和匹配编译器和库（引用@StephanLechner：＆＃34;我在xcode中找到了一个产生1的设置，另一个设置是产生一个地址：语言方言c ++ 98结合＆＃34;标准库libc ++（支持c ++ 11的LLVM标准库）＆＃34;产生1，而c ++ 98结合libstdc（gnu c ++标准库）产生一个地址;＆＃34;）。您可以拥有一个C ++ 03风格的编译器，它不会理解explicit转换运算符（这是C ++ 11中的新增功能）与C ++ 11风格的库相结合，它将转换定义为operator bool()。通过这样的混合，cout << cout可以被解释为cout << cout.operator bool()，而cout << true只是"1"并打印getCanonicalName()。

Answer 2

正如伊戈尔所说，你得到的是一个C ++ 11库，其中std::basic_ios有operator bool而不是operator void*，但不知何故未被声明（或被视为）explicit。请参阅here以获取正确的声明。

例如，符合标准的C ++ 11编译器将使用

提供相同的结果

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "2+3 = " << 
    static_cast<bool>(cout) << 2 + 3 << endl;
}

但在您的情况下，static_cast<bool>被允许（错误地）作为隐式转换。

编辑：由于这不是通常或预期的行为，因此了解您的平台，编译器版本等可能很有用。

编辑2：作为参考，代码通常写为

    cout << "2+3 = "
         << 2 + 3 << endl;

或

    cout << "2+3 = ";
    cout << 2 + 3 << endl;

它将两种风格混合在一起，暴露了这个bug。

Answer 3

意外输出的原因是拼写错误。你可能意味着

cout << "2+3 = "
     << 2 + 3 << endl;

如果我们忽略具有预期输出的字符串，我们将留下：

cout << cout;

从C ++ 11开始，这是不正确的。 std::cout不能隐式转换为std::basic_ostream<char>::operator<<（或非成员重载）可接受的任何内容。因此，符合标准的编译器必须至少警告您这样做。我的编译器拒绝编译你的程序。

std::cout可转换为bool，并且流输入运算符的bool重载将使观察到的输出为1.但是，该重载是显式的，因此它不应允许隐式转换。您的编译器/标准库实现似乎并不严格符合标准。

在前C ++ 11标准中，这是一个很好的形式。当时std::cout有一个隐式转换运算符void*，它有一个流输入运算符重载。然而，它的输出会有所不同。它会打印std::cout对象的内存地址。

Answer 4

发布的代码不应该为任何C ++ 11（或后来的符合编译器）编译，但是它应该在C ++ 11之前的实现中编译时甚至没有警告。

不同之处在于C ++ 11将流转换为bool显式：

C.2.15第27条：输入/输出库[diff.cpp03.input.output]   27.7.2.1.3,27.7.3.4,27.5.5.4

更改：在现有布尔转换运算符中指定使用explicit   理由：明确意图，避免变通方法   对原始特性的影响：依赖于隐式布尔转换的有效C ++ 2003代码将失败   编译本国际标准。此类转换发生在以下条件中：


将值传递给采用bool类型参数的函数;
...

ostream operator＆lt;＆lt;用bool参数定义。由于转换为bool存在（并且不明确）是预C ++ 11，cout << cout被转换为cout << true，产生1。

根据C.2.15，从C ++ 11开始，这不应该再编译。

Answer 5

您可以通过这种方式轻松调试代码。当您使用cout时，您的输出会被缓冲，因此您可以像这样分析它：

想象一下，cout的第一次出现表示缓冲区，而运算符<<表示附加到缓冲区的末尾。运算符<<的结果是输出流，在您的情况下为cout。你从：

开始

cout << "2+3 = " << cout << 2 + 3 << endl;

应用上述规则后，您会得到一系列操作：

buffer.append("2+3 = ").append(cout).append(2 + 3).append(endl);

正如我之前所说，buffer.append()的结果是缓冲区。在开始时，您的缓冲区为空，您需要处理以下语句：

陈述：buffer.append("2+3 = ").append(cout).append(2 + 3).append(endl);

缓冲区：空

首先你有buffer.append("2+3 = ")将给定的字符串直接放入缓冲区并变为buffer。现在你的州看起来像这样：

陈述：buffer.append(cout).append(2 + 3).append(endl);

缓冲区： 2 + 3 =

之后你继续分析你的语句，你会遇到cout作为参数附加到缓冲区的末尾。 cout被视为1，因此您会将1附加到缓冲区的末尾。现在你处于这种状态：

陈述：buffer.append(2 + 3).append(endl);

缓冲区： 2 + 3 = 1

你在缓冲区中接下来的东西是2 + 3，因为加法的优先级高于输出操作符，你首先要添加这两个数字，然后将结果放入缓冲区。之后你得到：

陈述：buffer.append(endl);

缓冲区： 2 + 3 = 1 5

最后，您将endl的值添加到缓冲区的末尾，并且：

语句：

缓冲区： 2 + 3 = 1 5 \ n

在此过程之后，缓冲区中的字符将从缓冲区逐个打印到标准输出。因此，代码的结果为2+3 = 15。如果你看一下，你可以从1获得额外的cout，你试图打印。通过从语句中删除<< cout，您将获得所需的输出。

为什么cout打印＆＃34; 2 + 3 = 15＆＃34;在这段代码中？

5 个答案: