第八十一讲再探OI

ok，最近都比较忙，所以没时间打理，好吧，今天抽空来继续探索IO，上一讲我们说过来今天的内容会比较深奥难懂一些，当然大家也不要担心的了，多看几遍还是能够看得懂的。

好，继续我们的主题，我们来看看下面的代码：
————————–
int num;

cout<<"

Pls enter a num:"

;

cin>>num;

cout<<endl;

—————————

这几句代码不难理解，而且是最常见的了，但是大家可能一直忽略了一个问题，cout是带有缓冲区的输出流，什么意思呢？简单点说就是我们要输出的文件会先被写入缓冲区中，当缓冲区满了之后才会被写出，也就是说只有当我们要输出的内容占满cout的缓冲区时他们才会出现在我们的面前，至于这个缓冲区是什么样的，他有多大我并不知道，毕竟我也没去研究过iostream的源码（不同的编译器实现方案不一样），但是这部妨碍我们对IO的探究。

根据上面我们所知道的理论，如果说当"

Pls enter a num："

没有将缓冲区占满，那么我们可能就收不到这句提示了，这是不是意见很糟糕的事，也许我们可能会一直想在等待，等待这句提示然后我们才会想起输入一个整数。如果这还不够糟糕，那么什么才算是糟糕？不过好在iostream并不是没有给我解决方案，iostream里面的flush就是强行刷新缓冲区的，所以我们可以这样用：
——————————–
cout<<"

Pls enter a num:"

<<
flush;

———————————
ok，总算进入正题了，我们就从flush开始，假设我们的flush像下面这样，我们暂时抛开我们对flush的理解，我们来看看一个新鲜的：
———————————–
ostream&

flush(ostream&

file);

———————————–
假设这个flush的存在就是为了清除缓冲区，那么我们可以这样来使用他了：
——————————-
cout<<"

Pls enter a num:"

;

flush(cout);

——————————

当如，如果我们想要写得更加紧凑一些，我们可以这样写：
——————————–
flush(cout<<"

Pls enter a num:"

);

——————————–
当然这没关系的了，但是如果我们多输出几个呢？？？？
———————————
cout<<1;

flush(cout);

cout<<2;

flush(cout);

cout<<3;

flush(cout);

———————————

如果我们再将上面的代码紧凑一些呢？
———————————–
flush(flush(flush(cout<<1)<<2)<<3);

———————————–

看上去有些复杂难解，是的，我第一次看到这玩意的时候我也觉得难以理解，这才三个如果再多一些那不是要让人眼花缭乱了吗？ok，我们可以换种方法来解决这个问题，假设我们有这么一个空类，然后让这个空类重载operator<<操作符：
———————————–
class FLUSH{
};

ostream&

operator<<(ostream&

os,FLUSH f){

return flush(os);

}
FLUSH _flush;

———————————

这个空类啥都不做，这不是废话吗？都说了空类当然是啥都不做的了，他的存在就是为了简化刚才我们上面那种操蛋的写法，所以现在我们已经给他定义了一个全局对象_flush，那么我们可以简单把刚才那种操蛋的写法简化成如下这样：
————————————–
cout<<1<<_flush<<2<<_flush<<3<<_flush;

————————————–

这个方法说实在的没啥好谈的，简单点说就是将flush(cout)，所以，当我们写出cout<<_flush的时候他调用的是ostream&

operator<<(cout,_flush),然后这个操作符封装了我们真正的flush(cout),所以他能够很好的工作，但是真的没啥吸引力，因为他太过极限，说到吸极限，我们来看看另一种方法，这一次我们不用空类来表示：
—————————————
ostream&

operator<<(ostream&

os,ostream&

(*func)(ostream)){

return (*func)(os);

}
—————————————

这里我们使用了函数指针的东西，*func不代表某个具体的函数，他代表着一类的函数——以ostream为参数，返回ostream的引用的函数，有了上面这东西，我们再不用使用那些无聊的伪对象了，现在我们可以直接这样用：
—————————————
cout<<1<<
flush<<2<<
flush<<3<<
flush;

—————————————

上面操作能够成功的奥妙就是这里：
——————————
cout<<_f == _f(cout)
——————————-

如果不明白，我再简单的说一下上面的调用机制：当cout<<_f时，（如果_f满足我们所说的*func)这里其实调用就是ostream&

operator<<(cout,_f);

现在该是明白了吧。

我们再把情况更加复杂化一些，加入我们有一个函数，将一个long对象转换为二进制表示:
————————————
bitset<10>get(long i){

bitset<10>b(i);

//这是个有问题的设计，但是不影响我们这里的使用，如果大家有兴趣探索，可以先去看看bitset这个class。

return b;

}
————————————-
如果我们现在想要这样使用：
————————————
cout<<get(150)<<"

<<get(180);

————————————
现在摆在我们面前的问题是怎么阻止我们先对150求值然后保存结果后再对180求值保存结果然后再调用这几个operator<<呢？因为如果这样做的话，打印出来的结果将是错误的，为什么呢？因为连续两次调用get返回的指针指向同一块内存，所以无论是先对那一个求值，结果都会一个覆盖一个，当然或许我们可以考虑使用环形缓冲区结构来存放结果，但是这样能够解决暂时的问题，当连续多次调用后这个环形缓冲区会重新回到起点，还是会被覆盖。

上面我们用函数指针来解决flush的问题，现在我们用函数对象来解决这个问题：
—————————————-
class obj{
public:

typedef ostream&

(*_Func)(ostream&

,long);

obj(ostream&

(*func)(ostream&

,long),long v):

_func(func),_val(v){ }

ostream&

operator()(ostream&

os) const{

return (*_func)(os,_val);

}
private:

_Func _func;

long _val;

};

——————————————
现在，我们再来重载一下operator<<:
——————————————
ostream&

operator<<(ostream&

os,const obj&

_ob){

return _ob(os);

}
——————————————

最后我们再来看看关键部分：
—————————————–
ostream&

binaryconve(ostream&

os,long n){

return os<<get(n);

}
—————————————–
这里是安全的，因为我们一旦获得get(n)就马上使用，所以不会造成缓冲区被覆盖的问题。最后我们再重载binaryconve来生成一个obj对象：
—————————————–
obj binaryconve(long n){

return obj(binaryconve,n);

}
——————————————

ok，到这里，我们可以放心的这样用了：
————————————–
cout<<get(150)<<"

<<get(180);

————————————–

现在我们来总结一下：

当我们输出的是无参数的情况时：

cout<<
f可以转换为f(cout),而如果我们输出多参数的时候：

cout<<
f(a0,a1,a2….an)可以转换为f(cout,a0,a1,a2…an).

这一讲的内容有些无法理解，可能需要多看几遍多思考一阵才会明白是怎么回事，当然了，这是一些很底层的实现方案，标准库里面的很多实现就是根据这一思想得来的。