C++系列-cout,cin的底层逻辑初讨论

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相较于printf和scanf而言，C++中的cout，和cin是有一定的局限性的（因为要兼容C语言）。

所以，我们在竞赛当中，为了提高效率，通常会运用这样的一句代码：

	ios_base::sync_with_stdio(false);
	cin.tie(nullptr);
	cout.tie(nullptr);

将二者之间的匹配机制关掉。

下面，我们来看一下下面的这一段代码：

#include<iostream>
using namespace std;
class Date
{
public:
	Date(int year = 2000, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	void operator<<(ostream& out)
{
	out << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	//ios_base::sync_with_stdio(false);
	//cin.tie(nullptr);
	//cout.tie(nullptr);
	Date d1(2024,4,4);
	d1 << cout;

	return 0;
}

在这段代码当中，我们用赋值符运算重载定义了<<，并在下面用d1<<cout进行了调用。

但是你会发现一个很不好的问题，那就是此时是d1<<cout，而我们常用到的是cout<<d1;

 这个是为什么呢？

那就涉及到了我们前面讲过的编译器默认的*this指针，这是是占第一个的，所以，我们上传的只能占第二个，而形参必须要和实参的顺序对应，所以，我们只能写成这样。

那有办法解决吗？当然有，那就是设置成全局函数。

ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{
	out << d._year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
	return out;
}

这样就可以根据我们的需要来修改参数的顺序。

istream& operator>>(istream& in,  Date& d)
{
	in >> d._year>>d._month>>d._day;
	return in;
}

但是这样有一个很严重的问题，那就是_year等变量是私有空间当中，不能进行访问，那我们这个时候应该怎么办呢？

我们可以使用友元来应对这种情况。

friend ostream& operator<<(ostream& out,  Date& d);
	friend istream& operator>>(istream& in, const Date& d);

这样子就不会受到私有空间的约束。

接下来，我们再来看一段代码

void Date::Print()
{
	cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
void TestDate5()
{
	Date d1(2022, 5, 5);
	d1.Print();
}

这段代码当中，显然不会出现问题。

void Date::Print()
{
	cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
void TestDate5()
{
	const Date d1(2022, 5, 5);
	d1.Print();
}

但是在这段代码当中，就会出现报错。

这是出现了权限的放大，我们知道，在 

 这个当中，会有一个*this指针，我们将&d1也就是const Date*传入，由Date*接收，很明显，出现了权限的放大。

所以，我们需要堆Date*进行范围的限制，那我们应该怎么做呢，

void Date::Print() const
{
	cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
}
void TestDate5()
{
	const Date d1(2022, 5, 5);
	d1.Print();
}

在函数声明和定义后面都加上一个const，这样，就不会出现报错。