为什么调用cout.operator<<(const char*)会打印地址而不是字符串？

Question

我正在探索C++中的ostream类。我困惑于对字符串和整数数据类型使用cout时奇怪的输出。

当传递一个整数或浮点值时，输出正好是我传递的值。例如，cout.operator<<(10);打印10。但是当传递一个字符串作为参数时，它会打印一些十六进制值：

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int main() {
        const char* str = "aia";
        cout.operator<<(str);
        return 0;
}

输出：0x4007e0。

- Pranjal Kaler

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你为什么直接使用 operator<<？你想要做什么？ - Nicol Bolas

@NicolBolas 我怀疑他们不知道该怎么做。 - john

我正在尝试理解运算符的级联实际是如何工作的。 - Pranjal Kaler

假设您没有使用那种形式的operator<<的特殊原因，只需使用cout << str;即可看到您期望的输出。 - john

我尝试了一下，它打印了字符串，但我的问题是为什么它可以打印其他数据类型的相同结果时，为什么会打印一些十六进制值。 - Pranjal Kaler

Answer 1

当您执行cout.operator<<(str)时，您调用了cout的operator <<成员函数。如果我们查看成员函数重载cout有哪些，我们会发现：

basic_ostream& operator<<( short value );
basic_ostream& operator<<( unsigned short value );

basic_ostream& operator<<( int value );
basic_ostream& operator<<( unsigned int value );

basic_ostream& operator<<( long value );
basic_ostream& operator<<( unsigned long value );

basic_ostream& operator<<( long long value );
basic_ostream& operator<<( unsigned long long value );

basic_ostream& operator<<( float value );
basic_ostream& operator<<( double value );
basic_ostream& operator<<( long double value );

basic_ostream& operator<<( bool value );

basic_ostream& operator<<( const void* value );

basic_ostream& operator<<( std::nullptr_t );

basic_ostream& operator<<( std::basic_streambuf<CharT, Traits>* sb);

basic_ostream& operator<<(
    std::ios_base& (*func)(std::ios_base&) );

basic_ostream& operator<<(
    std::basic_ios<CharT,Traits>& (*func)(std::basic_ios<CharT,Traits>&) );

basic_ostream& operator<<(
    std::basic_ostream<CharT,Traits>& (*func)(std::basic_ostream<CharT,Traits>&) );

如果你注意到了，没有一个适用于const char*的函数，但是有一个适用于const void*的函数。因此，你的const char*会被转换为const void*，并且该函数版本会打印指针所保存的地址。

你需要做的是调用operator<<的非成员函数重载，为此你可以使用：

cout << str;

- NathanOliver

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始终使用 cout << X，不要直接使用 cout.operator<<(X) 或 operator<<(cout, X)（除非你确有充分的理由这样做）。让编译器基于上下文和数据类型来决定调用哪个函数。 - Remy Lebeau

@RemyLebeau 我已经移除了 operator<<(cout, X) 的调用。正如你所说，他们应该只使用运算符语法。 - NathanOliver

Answer 2

问题在于对于某些类型，operator<<作为ostream的成员进行了重载，而对于某些类型，它作为全局函数进行了重载。对于const char*，它是一个全局函数，所以如果你想显式调用运算符函数，你必须写：

operator<<(cout, str);

但对于整数类型，您必须编写

cout.operator<<(num);

你发帖中的代码调用了 const void* 的重载，所以你看到了十六进制数。

- john