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C++标准输入输出库源代码解析

2023-06-27 07:32:03 深夜i -- --

C++ 标准输入输出库源代码解析库函数

C++标准输入输出库是C++语言的核心库之一，它提供了一种灵活、高效、易用的方式来处理输入和输出。在C++程序开发中，输入输出操作是非常重要的，因为它们直接关系到程序的功能和数据流的正确性。因此，了解C++标准输入输出库的源代码是很有必要的。

1. 标准输入操作

C++标准输入库的源代码中，输入操作主要由istream类和其派生类实现。其中，istream是C++标准输入流的基类，它定义了输入操作的接口和衍生类必须实现的方法。其派生类包括cin、istringstream和wcin等，它们实现了具体的输入方式。

下面以cin为例，解析其源代码：


class istream {
public:
  //...
  istream& operator>>(istream& (*pf)(istream&));
  //...
};
class cinclass : public istream {
public:
  //...
};
// 全局对象
extern cinclass cin;
// 具体实现
istream& istream::operator>>(istream& (*pf)(istream&))
{
  return (*pf)(*this);
}

上述代码定义了istream的基类方法operator>>(istream& (*pf)(istream&))，它是输入操作符的重载。以下是具体实现：


// read and discard characters until next whitespace character is found
namespace std {
  istream& ws(istream& is);
}
// reading a string from the input stream
namespace std {
  istream& operator>>(istream& is, string& str);
}
// reading an integer from the input stream
namespace std {
  istream& operator>>(istream& is, int& n);
}
// ...

在运行时，当程序调用cin >> str时，实际上会调用operator>>方法，该方法会将输入流is和前面定义的string类型对象str作为参数，实现将输入流中数据读入到str中的功能。

2. 标准输出操作

C++标准输出库的源代码中，输出操作主要由ostream类和其派生类实现。其中，ostream是C++标准输出流的基类，它定义了输出操作的接口和衍生类必须实现的方法。其派生类包括cout、ostringstream和wcout等，它们实现了具体的输出方式。

下面以cout为例，解析其源代码：


class ostream {
public:
  //...
  ostream& operator<<(ostream& (*pf)(ostream&));
  //...
};
class coutclass : public ostream {
public:
  //...
};
// 全局对象
extern coutclass cout;
// 具体实现
ostream& ostream::operator<<(ostream& (*pf)(ostream&))
{
  return (*pf)(*this);
}

上述代码定义了ostream的基类方法operator<<(ostream& (*pf)(ostream&))，它是输出操作符的重载。以下是具体实现：


// writing a string to the output stream
namespace std {
  ostream& operator<<(ostream& os, const string& str);
}
// writing an integer to the output stream
namespace std {
  ostream& operator<<(ostream& os, int n);
}
// write a pointer to the output stream
namespace std {
  ostream& operator<<(ostream& os, const void* ptr);
}
// ...

在运行时，当程序调用cout << str时，实际上会调用operator<<方法，该方法会将输出流os和前面定义的string类型对象str作为参数，实现将str中数据输出到流中的功能。

总之，C++标准输入输出库的源代码是C++程序开发中的重要部分。了解标准输入输出库的实现方式可以为程序开发和调试带来很大的帮助。

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