为什么istream对象可以用作bool表达式？

Question

有人知道为什么istream对象可以用作布尔表达式吗？例如：

ifstream input("tmp");
int iValue;
while (input >> iValue)
    //do something;

在这里，input >> iValue返回一个ifstream对象的引用。我想知道为什么这个对象可以用作布尔表达式。
我查看了ifstream类，并发现这可能是由于以下成员函数：

operator void * ( ) const;

请参阅此处以获取有关此函数的详细信息。
如果可以的话，有人能向我解释一下这个函数吗？此函数的原型与通常的运算符重载声明不同。这个函数的返回类型是什么？
如果不是这样，那么为什么ifstream对象可以用作布尔表达式？
期待您的帮助！

- cheng

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虽然有一个直截了当的答案，但问题问得很好。 - Joe McGrath

自C++11起，实际上有explicit operator bool()。 - M.M

Answer 1

在C++11中，启用了一个确切的机制，使得能够将istream用作布尔表达式。以前是隐式转换为void*，就像你发现的那样。而在C++11中，它改为显式转换为bool。

允许在布尔表达式中使用istream或ostream，是为了让C++程序员可以继续将具有副作用的表达式用作while或for循环的条件：

SomeType v;

while( stream >> v )
{
    // ...
}

程序员这样做并且希望这样做的原因是，它提供了更简洁的代码，更容易一眼看懂，而不是比如……

for( ;; )
{
    SomeType v;
    
    stream >> v;
    if( stream.fail() )
    {
        break;
    }
    // ...
}

然而，在某些情况下，即使是这样详细的结构也可能更可取。这取决于具体情况。

- Cheers and hth. - Alf

Answer 2

这是一个向给定类型转换的强制类型转换运算符。 operator T() 是向类型 T 转换的强制类型转换运算符。在 if 语句中，ifstream 被转换为 void*，然后将 void* 转换为 bool。

- Puppy

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“void* 转换为 bool”并不正确。相反，我会说“void* 与0进行比较”。 - iammilind

谢谢您很快地回复，我明白了。我还有一个问题：如果一个类中有两个类型转换函数，一个是将其转换为int，另一个是将其转换为int *。对于调用if（obj）的情况，将调用哪个转换函数？为什么？谢谢。 - cheng

没问题，@iammilind的说法是正确的。指针被转换为布尔类型。请查看§4.12和§6.4.1。 - R. Martinho Fernandes

@R.MartinhoFernandes，您是指C++11吗？据我所知，在C++03中，只有普通的void*与0进行比较。[附言：我没有对这个答案进行投票。] - iammilind

@iammilind：我提供的参考编号来自C++11标准。C++03中的编号可能不同。但是行为是相同的。void*可以转换为bool，并且在if语句中所有内容都会被转换为bool。 - R. Martinho Fernandes

与0的比较是实现转换的方式，但说它被转换了也是完全正确的。 - Puppy