“ std :: cout << std :: endl;”如何編譯？

Question

大多數IO流操縱器是具有以下簽名的常規功能：

std::ios_base& func( std::ios_base& str );

但是，某些操縱器（包括最常用的操縱器std::endl和std::flush ）是以下形式的模板：

template< class CharT, class Traits >
std::basic_ostream<CharT, Traits>& func(std::basic_ostream<CharT, Traits>& os);

然后，如何編譯std::cout << std::endl; 鑒於以下示例失敗，成功：

$ cat main.cpp 
#include <iostream>

int main()
{
    auto myendl = std::endl;
    std::cout << myendl;
}

$ g++ -std=c++11    main.cpp   -o main
main.cpp: In function ‘int main()’:
main.cpp:5:24: error: unable to deduce ‘auto’ from ‘std::endl’
     auto myendl = std::endl;
                        ^

顯然，上下文（在std::cout << std::endl; ）有助於編譯器消除對std::endl的引用的歧義。 但是，控制該程序的規則是什么？ 對於超載分辨率而言，這似乎是一個真正的挑戰，它必須立即回答兩個問題：

1. std::endl指的是std::endl<CharT, Traits>()哪個專業化？
2. operator<<指的是哪個功能？

模板自變量推導（1）應該在重載解決方案（2）之前發生，但是似乎（2）的至少一部分必須執行才能使（1）成功。

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一些相關但絕非重復的問題是：

• std :: endl可以同時使用cout和wcout嗎？
• 為什么endl（std :: cout）會編譯
• std :: flush如何工作？

這些問題都沒有，也沒有答案解決模板參數推導的工作，這種推導應該在重載解析之前，但必須得到后者的幫助。

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后續問題： 當參數是重載函數時，重載解析如何工作？

Answer 1

有問題的operator<<是std::basic_ostream的成員 ：

namespace std {
    template <class charT, class traits = char_traits<charT> >
    class basic_ostream {
    public:
        basic_ostream<charT,traits>& operator<<(
          basic_ostream<charT,traits>& (*pf)(basic_ostream<charT,traits>&));
        // ...
    };
}

由於調用是std::cout << std::endl或等效的std::cout.operator<<(std::endl) ，我們已經知道basic_ostream的確切實例： std::basic_ostream<char, std::char_traits<char>> ，又名std::ostream 。 所以cout的成員函數看起來像

std::ostream& operator<<(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char>>& (*pf)
    (std::basic_ostream<char, std::char_traits<char>>&));

該成員函數不是函數模板，而只是普通成員函數。 所以剩下的問題是，是否可以使用名稱std::endl作為參數來調用它？ 是的，初始化函數參數等效於變量初始化，就像我們已經寫過一樣

std::basic_ostream<char, std::char_traits<char>>& (*pf)
    (std::basic_ostream<char, std::char_traits<char>>&) = std::endl;

Answer 2

因為basic_ostream具有operator<<的模板重載，所以basic_ostream需要這樣的函數指針：

basic_ostream<charT, traits>& operator<<(basic_ios<charT, traits>& (*pf)(basic_ios<charT, traits>&));

Answer 3

給定一個形式的語句表達

 std::cout << std::endl;

編譯器具有有關std::cout類型的信息-這是模板化std::basic_ostream的特殊化，其外觀類似於（省略包含的namespace std ）。

template <class charT, class traits = char_traits<charT> >
    class basic_ostream
{
    public:
        basic_ostream<charT,traits>& operator<<(
            basic_ostream<charT,traits>& (*pf)(basic_ostream<charT,traits>&));
};

由於編譯器具有有關std::cout的類型的信息，因此它知道專用於charT模板的charT和traits是什么。

上述原因std::endl中表達std::cout << std::endl以匹配特定std::basic_ostream<charT, traits>& endl( std::basic_ostream<charT, traits>&)

原因類型推論不適用於

 auto myendl = std::endl;

這是因為std::endl是模板函數，並且此聲明未提供專門用於該模板的信息（即，選擇什么charT或traits ）。 如果不能專用於模板化的std::endl ，則無法推斷該函數的返回類型，因此類型推導失敗。

Answer 4

您需要將<<放在endl之前。 它是ofstream的成員：

namespace std {
template <class charT, class traits = char_traits<charT> >
class basic_ostream {
public:
    basic_ostream<charT,traits>& operator<<(
      basic_ostream<charT,traits>& (*pf)(basic_ostream<charT,traits>&));
    // ...
};

}

endl就像“ / n”一樣跳過該行，因此您需要一個cout行來跳過