Оператор вывода <<
Оператор вывода обычно применяется для записи на стандартный вывод cout. Например, программа
#include <iostream>
int main()
{
cout << "сплетница Анна Ливия\n";
}
печатает на терминале строку:
сплетница Анна Ливия
Имеются операторы, принимающие аргументы любого встроенного типа данных, включая const char*, а также типов string и complex из стандартной библиотеки. Любое выражение, включая вызов функции, может быть аргументом оператора вывода при условии, что результатом его вычисления будет тип, принимаемый каким-либо вариантом этого оператора. Например, программа
#include <iostream>
#include <string.h>
int main()
{
cout << "Длина 'Улисс' равна:\t";
cout << strlen( "Улисс" );
cout << '\n';
cout << "Размер 'Улисс' равен:\t";
cout << sizeof( "Улисс" );
cout << endl;
}
выводит на терминал следующее:
Длина 'Улисс' равна:7
Размер 'Улисс' равен:8
endl – это манипулятор вывода, который вставляет в выходной поток символ перехода на новую строку, а затем сбрасывает буфер объекта ostream. (С буферизацией мы познакомимся в разделе 20.9.)
Операторы вывода, как правило, удобнее сцеплять в одну инструкцию. Например, предыдущую программу можно записать таким образом:
#include <iostream>
#include <string.h>
int main()
{
// операторы вывода можно сцеплять
cout << "Длина 'Улисс' равна:\t";
<< strlen( "Улисс" ) << '\n';
cout << "Размер 'Улисс' равен:\t"
<< sizeof( "Улисс" ) << endl;
}
Сцепление операторов вывода (и ввода тоже) возможно потому, что результатом выражения
cout << "некоторая строка";
служит левый операнд оператора вывода, т.е. сам объект cout. Затем этот же объект передается следующему оператору и далее по цепочке (мы говорим, что оператор << левоассоциативен).
Имеется также предопределенный оператор вывода для указательных типов, который печатает адрес объекта. По умолчанию адреса отображаются в шестнадцатеричном виде. Например, программа
#include <iostream>
int main()
{
int i = 1024;
int *pi = &i;
cout << "i: " << i
<< "\t&i:\t" << &i << '\n';
cout << "*pi: " << *pi
<< "\tpi:\t" << pi << endl
<< "\t\t&pi:\t" << &pi << endl;
}
выводит на терминал следующее:
i: 1024 &i: 0x7fff0b4
*pi: 1024 pi: 0x7fff0b4
&pi: 0x7fff0b0
Позже мы покажем, как напечатать адреса в десятичном виде.
Следующая программа ведет себя странно. Мы хотим напечатать адрес, хранящийся в переменной pstr:
#include <iostream>
const char *str = "vermeer";
int main()
{
const char *pstr = str;
cout << "Адрес pstr равен: "
<< pstr << endl;
}
Но после компиляции и запуска программа неожиданно выдает такую строку:
Адрес pstr равен: vermeer
Проблема в том, что тип const char* интерпретируется как C-строка. Чтобы все же напечатать адрес, хранящийся в pstr, необходимо подавить обработку типа const char* по умолчанию. Для этого мы сначала убираем спецификатор const, а затем приводим pstr к типу void*:
<< static_cast<void*>(const_cast<char*>(pstr))
Теперь программа выводит ожидаемый результат:
Адрес pstr равен: 0x116e8
А вот еще одна загадка. Нужно напечатать большее из двух чисел:
#include <iostream>
inline void
max_out( int val1, int val2 )
{
cout << ( val1 > val2 ) ? val1 : val2;
}
int main()
{
int ix = 10, jx = 20;
cout << "Большее из " << ix
<< ", " << jx << " равно ";
max_out( ix, jx );
cout << endl;
}
Однако программа выдает неправильный результат:
Большее из 10, 20 равно 0
Проблема в том, что оператор вывода имеет более высокий приоритет, чем оператор условного выражения, поэтому печатается результат сравнения val1 и val2. Иными словами, выражение
cout << ( val1 > val2 ) ? val1 : val2;
вычисляется как
(cout << ( val1 > val2 )) ? val1 : val2;
Поскольку val1 не больше val2, то результатом сравнения будет false, обозначаемый нулем. Чтобы изменить приоритет операций, весь оператор условного выражения следует заключить в скобки:
cout << ( val1 > val2 ? val1 : val2 );
Теперь результат получается правильный:
Большее из 10, 20 равно 20
Такого рода ошибку было бы проще найти, если бы значения литералов true и false типа bool печатались как строки, а не как 1 и 0. Тогда мы увидели бы строку:
Большее из 10, 20 равно false
и все стало бы ясно. По умолчанию литерал false печатается как 0, а true – как 1. Это можно изменить, воспользовавшись манипулятором boolalpha(), что и сделано в следующей программе:
int main()
{
cout << "печать значений типа bool по умолчанию: "
<< true << " " << false
<< "\nи в виде строк: "
<< boolalpha()
<< true << " " << false
<< endl;
}
Вот результат:
печать значений типа bool по умолчанию: 1 0
и в виде строк: true false
Для вывода массива, а также вектора или отображения, необходимо обойти все элементы и напечатать каждый из них:
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
string pooh_pals[] = {
"Тигра", "Пятачок", "Иа-Иа", "Кролик"
};
int main()
{
vector<string> ppals( pooh_pals, pooh_pals+4 );
vector<string>::iterator iter = ppals.begin();
vector<string>::iterator iter_end = ppals.end();
cout << "Это друзья Пуха: ";
for ( ; iter != iter_end; iter++ )
cout << *iter << " ";
cout << endl;
}
Вместо того чтобы явно обходить все элементы контейнера, выводя каждый по очереди, можно воспользоваться потоковым итератором ostream_iterator. Так выглядит эквивалентная программа, где используется эта техника (подробное обсуждение итератора ostream_iterator см. в разделе 12.4):
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <string>
string pooh_pals[] = {
"Тигра", "Пятачок", "Иа-Иа", "Кролик"
};
int main()
{
vector<string> ppals( pooh_pals, pooh_pals+4 );
vector<string>::iterator iter = ppals.begin();
vector<string>::iterator iter_end = ppals.end();
cout << "Это друзья Пуха: ";
// копируем каждый элемент в cout ...
ostream_iterator< string > output( cout, " " );
copy( iter, iter_end, output );
cout << endl;
}
Программа печатает такую строку:
Это друзья Пуха: Тигра Пятачок Иа-Иа Кролик
Упражнение 20.1
Даны следующие определения объектов:
string sa[4] = { "пух", "тигра", "пятачок", "иа-иа" };
vector< string > svec( sa, sa+4 );
string robin( "кристофер робин" );
const char *pc = robin.c_str();
int ival = 1024;
char blank = ' ';
double dval = 3.14159;
complex purei( 0, 7 );
(a) Направьте значение каждого объекта в стандартный вывод.
(b) Напечатайте значение адреса pc.
(c) Напечатайте наименьшее из двух значений ival и dval, пользуясь оператором условного выражения:
ival < dval ? ival : dval
