C++的 std::cout << "Hello, World!" << std::endl;详解，同时自己简易实现std::cout功能

### 前言

我学习C++的时候想要了解深入一点的知识，又由于我C++是零基础，同时C也和零基础差不多，但是个人学习风格习惯，喜欢深入学习，于是从C++ Primer plus 5的一个简单

std::cout << "Hello, World!" << std::endl;**

开始了深入理解。

[源代码地址](https://github.com/StarYuhen/Daily_Practice/blob/master/C%2B%2B/C%2B%2B%20Primer%20plus5ChapterTwo/StdCout.cpp)

#### AI阅读文章总结

这篇文章主要讲解了 C++ 中的输出流对象 std::cout 和相关的操作符重载。

首先，文章介绍了 std::cout 对象的原理，以及如何使用 << 插入运算符将字符串插入到输出流中。

其次，文章讲解了 std::endl 的作用，即在输出流中添加一个换行符，以及其源代码中使用的 C++ 模板语法。

接着，文章详细介绍了 << 运算符的重载概念和相关的源代码解释，以及 C++ 中如何使用模板来确定字符类型的特征集。

最后，文章通过自己实现一个输出功能，展示了如何使用命名空间和类来定制自己的输出流。

#### std::cout << "Hello, World!" << std::endl;  解析：

原理： 使用iostream库，同时导入也可以称之为iostream.h 的预处理 包含istream and ostream 两个基类，既输入/输出流
std::cout << "Hello, World!" << std::endl; 这个语句
是因为我们使用了(输出流)cout对象，他在iostream库中，被命名为extern ostream cout;并且设置为导出值
而<<运算符是插入运算符，能将值插入左边的对象,这个语句将"Hello, World!"字符串插入std::cout的输出流对象
而std::endl则是标识一个换行符，模板语法 return flush(__os.put(__os.widen('\n')));,这是源代码,同时他采用了C+的模板语法

> template<typename _CharT, typename _Traits>
> inline basic_ostream<_CharT, _Traits>&
> endl(basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os)
> { return flush(__os.put(__os.widen('\n'))); }

扩展知识:
<<我们第一反应是左移操作符，在C++中他使用了重载概念，这是操作符重载，和Java的重载不同的是，他能函数和操作符重载
重载的<<源代码：
// Partial specializations

> template<typename _Traits>
> inline basic_ostream<char, _Traits>&
> operator<<(basic_ostream<char, _Traits>& ___out, const char* __s)
> {
> if (!__s)
> ___out.setstate(ios_base::badbit);
> else
> __ostream_insert(___out, __s,
> static_cast<streamsize>(_Traits::length(__s)));
> return ___out;
> }

其中**operator<<**是重载**<<**的运算符，同样可以operator+，则是重载+这个运算符
这里详细讲解一下<<重载和源代码的解释
**if (!__s)
___out.setstate(ios_base::badbit);**
这个语句告诉我们，判断传入的值是否为空，如果是空则返回baabit(标识流错误)，倘若正确的就可以开始执行：
**else
__ostream_insert(___out, __s,
static_caststreamsize(_Traits::length()__s));
return ___out;**
这个语句告诉我们，如果不是空则会插入值，__s(指的是传入的const char的指针)
**而后调用__ostream_insert，并调用静态成员static_cast，同时调用_Traits::length()__s)，返回__s的字符串长度**
同时使 static_cast<streamsize>将返回值改为*streamsize*类型
**而Traits类型是用于在编译时确定char类型的特征集（traits）的类型参数**
*其中 template关键字是模板，typename定义一个类型名*
inline则是在函数调用时，将这个函数代码插入函数调用的位置，避免函数调用的开销
而*inline basic_ostreamchar,&*则是标识运算符返回ostream的返回类型，同时*basic_ostreamchar,&*又是一个泛型，他用于输出char类型的输出流

---

#### 自己实现一个输出功能

```
// 我们尝试简单魔改一下<<运算符,调用它的字符串会自动加上StarYuhen is： ，如果没有声明命名空间会告诉你编译器不知道调用哪个，我们可以写个命名空间
namespace YuhenStream {
//    template<typename T>
//    std::ostream &operator<<(std::ostream output, const T &value) {
//        output << 'is StarYuhen' << value;
//        return output;
//    }
    // class YuhenStreamBuf : public std::streambuf  这一句话申明YuhenStreamBuf继承std::streambuf，相当于Java的extends
    class YuhenStreamBuf : public std::streambuf {
        // public标识共有
    public:
        YuhenStreamBuf() {
            setp(buffer, buffer + bufferSize - 1);
        }
        // 保护
    protected:
        virtual int_type overflow(int_type ch = traits_type::eof()) {
            if (ch != traits_type::eof()) {
                *pptr() = ch;
                pbump(1);
            }

return flushBuffer();
        }

// 虚函数
        virtual int sync() {
            return flushBuffer();
        }
        // 私有
    private:
        int flushBuffer() {
            if (pbase() == pptr()) {
                return 0;
            }

*pptr() = '\0';

std::cout << "StarYuhen is:" << buffer;

setp(buffer, buffer + bufferSize - 1);

return 0;
        }

// 静态常量
        static const int bufferSize = 64;
        char buffer[bufferSize];
    };

// 模板函数
    template<typename T>
    YuhenStreamBuf &operator<<(YuhenStreamBuf &out, const T &value) {
        std::ostringstream ss;
        ss << value;
        std::string strValue = ss.str();
        out.sputn(strValue.c_str(), strValue.size());
        return out;
    }

// 定义两个类型对象
    YuhenStreamBuf yuhenStreamBuf;

std::ostream yuhenStream(&yuhenStreamBuf);
}

```

### 前言

std::cout << "Hello, World!" << std::endl;**

开始了深入理解。

[源代码地址](https://github.com/StarYuhen/Daily_Practice/blob/master/C%2B%2B/C%2B%2B%20Primer%20plus5ChapterTwo/StdCout.cpp)

#### AI阅读文章总结

这篇文章主要讲解了 C++ 中的输出流对象 std::cout 和相关的操作符重载。

首先，文章介绍了 std::cout 对象的原理，以及如何使用 << 插入运算符将字符串插入到输出流中。

其次，文章讲解了 std::endl 的作用，即在输出流中添加一个换行符，以及其源代码中使用的 C++ 模板语法。

接着，文章详细介绍了 << 运算符的重载概念和相关的源代码解释，以及 C++ 中如何使用模板来确定字符类型的特征集。

最后，文章通过自己实现一个输出功能，展示了如何使用命名空间和类来定制自己的输出流。

#### std::cout << "Hello, World!" << std::endl;  解析：

> template<typename _CharT, typename _Traits>
> inline basic_ostream<_CharT, _Traits>&
> endl(basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os)
> { return flush(__os.put(__os.widen('\n'))); }

---

#### 自己实现一个输出功能

return flushBuffer();
        }

*pptr() = '\0';

std::cout << "StarYuhen is:" << buffer;

setp(buffer, buffer + bufferSize - 1);

return 0;
        }

// 静态常量
        static const int bufferSize = 64;
        char buffer[bufferSize];
    };

// 定义两个类型对象
    YuhenStreamBuf yuhenStreamBuf;

std::ostream yuhenStream(&yuhenStreamBuf);
}

```

最后修改：2023 年 04 月 07 日

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