【C++】关于左移运算符＜＜重载、cout、endl的思考总结

左移运算符重载如下：

#include<iostream>
#include"main.h"
using namespace std;
void operator<<(ostream &out,Maker &m){out<<m.id<<" "<<m.age<<endl;
}
int main(){Maker m(12,10);cout<<m;system("pause");return 0;
}

为啥重载函数的ostream的参数必须是引用？

因为不引用的话，相当于传值，也就是要拷贝一份cout对象，但是ostream里面的拷贝构造函数是protected的，无法拷贝。

如何实现连续地输出cout<<m<<endl;？

需要在运算符重载的时候返回cout的引用。

#include<iostream>
#include"main.h"
using namespace std;
ostream& operator<<(ostream &out,Maker &m){out<<m.id<<" "<<m.age<<endl;
}
int main(){Maker m(12,10);cout<<m;system("pause");return 0;
}

endl本质是啥？和’\n’有什么不同？

在c++的源码中，endl就是一个内联函数，完成换行\n和刷新缓冲区的功能，源码截图如下：

为什么endl作为一个内联函数可以被用在<<的右边?

源码如下:

依然是在ostream中写的成员函数实现<<运算符重载，这里面的*_Pfn是函数指针，当我们传递endl给<<的时候，endl作为函数名也表示函数地址，所以根据这里的重载运算符，可以实现cout<<endl;调用endl这个内联函数。

总结

实际上cout作为ostream的对象完成c++中的输出功能，都是在ostream中进行运算符重载实现的。

关于ostream是否为单例模式

根据ostream对构造函数的定义，只有一个带参数的构造函数是public的：

public:
explicitbasic_ostream(__streambuf_type* __sb){ this->init(__sb); }

通过这个构造函数可以再构造一个ostream对象：

#include <iostream>
#include <fstream>using namespace std;int main()
{filebuf buf;//streambuf类型的构造函数是保护类型,filebuf是其子类。if ( buf.open("/proc/self/fd/1", ios::out) == nullptr ){cerr << "stdout open failed" << endl;return -1;}ostream out(&buf);return 0;
}

可知ostream并不是单例模式。

至于ostream的拷贝构造函数和赋值运算符重载函数都无法被调用。

C++11版本中对这两个函数直接delete：

protected:basic_ostream(){ this->init(0); }#if __cplusplus >= 201103L// Non-standard constructor that does not call init()basic_ostream(basic_iostream<_CharT, _Traits>&) { }basic_ostream(const basic_ostream&) = delete;basic_ostream(basic_ostream&& __rhs): __ios_type(){ __ios_type::move(__rhs); }// 27.7.3.3 Assign/swapbasic_ostream& operator=(const basic_ostream&) = delete;basic_ostream&operator=(basic_ostream&& __rhs){swap(__rhs);return *this;}

C++98可以用private继承boost::noncopyable达到同样的目的，在《Effective C++ 3rd》的条款06中有几句话：

可以将copy构造函数或copy assignment操作符【注：赋值运算符】声明为private以阻止编译器暗自创建其专属【注：默认】版本，同时阻止人们调用它。

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一般而言这个做法并不绝对安全，因为成员函数和友元函数还是可以调用（这两个）private函数。如果不去定义它们，那么如果某些人不慎调用任何一个，会获得一个连接错误（linkage error）。

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“将成员函数生命为private而且故意不实现它们”这一伎俩是如此为大家接受，因而被用在C++ iostream程序库中阻止copying行为【注：copying行为即调用拷贝构造函数和调用赋值运算符重载函数】

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将连接器错误移至编译器是可能的，只要将copy构造函数和copy assignment操作符声明为private就可以办到，但不是在自身这个类中，而在一个专门为了阻止copying动作而设计的base class 内。

即使用noncopyable基类可以安全有效避免copying行为。