std::cout 声明如何工作？

Question

std::cout object 在 iostream header 文件中声明为

namespace std _GLIBCXX_VISIBILITY(default)
{
...
extern ostream cout;
...
}

从现在开始，我将删除 std:: 前缀。

因此，据我了解，cout 是 "just" 类型 ostream 的 object。我开始想知道为什么用 cout 而不是其他 ostream object 将东西打印到屏幕上，所以我尝试创建一个 object 类型的 ostream ，但编译器不允许我这样做。事实上，ostream 只是 basic_ostream<char> 的别名，该类型的默认构造函数是受保护的。好吧，我想。但后来我想知道：为什么 cout 的声明是合法的？为什么不发出编译器错误？

我再次尝试用关键字extern声明一个ostream，例如

extern ostream os;
os << "Will you compile?\n";

这次我得到了 os 的未定义引用错误。然后问题就转移到以下问题：其他地方是否有 'definition' of cout？如果有，在哪里？

我无法理解这个问题。我知道，出于性能和安全原因，标准 header 是以一种 "cryptic" 的方式编写的，除非您完全掌握该语言（我仍然不了解），否则并不总是容易阅读可能），但我想了解这一点。

谢谢。

Answer 1

I started to wonder why stuff is printed to screen with cout and not with other ostream objects,

因为 std::cout 使用与 stdout 设备关联的流缓冲区。

so I tried to create an object of type ostream, but the compiler would not let me. As a matter of fact, ostream is just an alias for basic_ostream, and the default constructor for that type is protected. Fine, I thought. But then I wondered: why is the declaration of cout legal to start with? Why doesn't that issue a compiler error?

因为它是声明，而不是定义，所以它不调用任何构造函数。也许您应该了解 extern 在声明中的含义。

extern 的声明只是说在程序的其他地方定义了一个类型为 ostream 并称为 cout 的对象。由于您实际上没有提供任何此类定义，因此您会收到链接器错误。

要近似模拟 std::cout，您可以在某些 .cpp 文件中执行此操作：

namespace {
  std::ofstream fake_cout("/dev/stdout");
}
std::ostream cout(fake_cout.rdbuf());

这将创建一个 fstream，它写入 /dev/stdout，然后将名为 cout 的 ostream 与其流缓冲区相关联。

这不是对真实 std::cout 的良好模拟，因为它不能确保在任何其他全局变量尝试使用它之前初始化流，而真实的会这样做。

Answer 2

is there a 'definition' of cout somewhere else? If so, where?

是的，在标准C++库的libstdc++实现中有cout的定义。这个定义不是以标准 C++ 中有效的方式完成的。没关系，因为标准 C++ 库的实现不必用标准 C++ 编写，只需以实现的其余部分理解的方式编写即可。

std::cout 声明如何工作？

How does std::cout declaration work?

c++

cout