"std::endl"与"\n"的区别

Question

许多C++书籍都包含像这样的示例代码...

std::cout << "Test line" << std::endl;

...所以我一直都是这样做的。但我看到很多工作开发人员的代码却是这样的：

std::cout << "Test line\n";

你认为是出于技术原因还是仅仅是编码风格的选择？

- Head Geek

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好的解释：http://cppkid.wordpress.com/2008/08/27/why-i-prefer-n-to-stdendl/ - Payton Millhouse

@derobert 这个比另一个旧。 - Kira

@HediNaily确实是这样。但是，另一个答案让我觉得略微更好，所以我选择采用那种方式。而且，另一个答案的范围略微更广，也包括'\n'。 - derobert

如果你打算在自己的笔记本电脑以外的任何设备上运行程序，绝对不要使用 endl 语句。特别是当你将许多短行或像我经常看到的单个字符写入文件时。使用 endl 已知会破坏像 NFS 这样的网络文件系统。 - John Damm Sørensen

可能会有显著的性能差异。 - qwr

Answer 1

假设文件以文本模式打开，不同的换行符并不重要，这是默认的模式，除非你要求使用二进制模式。编译后的程序会为所编译的系统写出正确的内容。

唯一的区别在于std::endl会刷新输出缓冲区，而'\n'则不会。如果你不想频繁地刷新缓冲区，请使用'\n'。如果你需要（例如，如果你想获取所有的输出，并且程序不稳定），请使用std::endl。

- David Thornley

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考虑使用::std::cerr代替::std::cout，因为它是无缓冲的，并且每次输出操作都会刷新。 - Omnifarious

@Omnifarious：不应该在 std::cerr 中输出非错误信息。这两个流没有同步，因此如果您将一些文本输出到 cout，它可能会被缓冲，并且 cerr 将直接输出到输出结果，从而导致混合模式显示。请按照它们的设计意图使用 cerr（用于错误）和 cout（用于正常交互）。 - Martin York

@Lucas：除了 '\n' 之外，没有平台感知性。 - CB Bailey

@LokiAstari说：我不会说stderr是用于“错误”的。相反，它是用于带外诊断消息的。如果可以说./prog > file并仅存储真正的程序有效负载，则应该可以，但是即使在正常交互中，程序可能也需要输出更多的状态信息。 - Kerrek SB

在许多实现中，标准输出采用行缓冲方式，写入 '\n' 会导致刷新操作，除非执行了 std::cout.sync_with_stdio(false)。 - GuLearn

Answer 2

下面的例子可以说明这个差异：

std::cout << std::endl;

等同于

std::cout << '\n' << std::flush;

因此，

• 如果您想强制立即刷新输出，请使用std::endl。
• 如果您担心性能问题（如果您正在使用<<运算符，则可能并非如此），请使用\n。

我在大多数行上使用\n。
然后在段落末尾使用std::endl（但这只是一种习惯而通常不必要）。

与其他说法相反，\n字符仅在流将写入文件时才映射到正确的平台换行符序列（std::cin和std::cout特殊但仍然是文件或类似文件）。

- Martin York

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在许多情况下，“立即看到输出”是一个误导，因为cout与cin相绑定，这意味着如果你从cin读取输入，那么cout将首先被清空。但是，如果你想要显示进度条或其他内容而不是从cin读取，那么刷新是有用的。 - C. K. Young

如果你正在使用"<<运算符"，那么你可能不太关心性能——为什么？我不知道operator<<不够高效，或者有哪些替代方案可以提高性能？请指引我查找更多相关资料来进一步了解此问题。 - legends2k

有一个老传说认为，C++流不如C语言printf()函数快。虽然在一定程度上是正确的，但主要的速度差异是由于人们错误地使用C++流。在C++中，请记得使用“sync_with_stdio(false)”取消iostream和C-stream之间的同步，并且不要连续刷新输出。让库自行决定何时刷新。 - Martin York

有一个城市传说，声称 sync_with_stdio 可以让 iostreams 的速度像 stdio 一样快。但事实并非如此，详情请参见 https://dev59.com/W-o6XIcBkEYKwwoYTS1D。 - Ben Voigt

@BenVoigt: 我在上面措辞非常谨慎（所以我对它们感到满意）。 它的性能不如stdio（因为它做得更多）。 但是，人们抱怨的很多性能差距都是由于与stdio同步造成的。 - Martin York

Answer 3

使用std::endl会强制刷新输出流，可能导致性能问题。

- mgb

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它可以执行本地系统需要的任何其他处理，以确保其良好运行。 - dmckee --- ex-moderator kitten

Answer 4

如果你要使用 std::endl，那么在其中还有另一个函数调用被隐含了。

a) std::cout << "Hello\n";
b) std::cout << "Hello" << std::endl;

a) 调用一次运算符 << 。
b) 调用两次运算符 << 。

- Nathan

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显而易见的是，这对于多线程程序具有巨大的影响，一般情况下，第一个版本会在一次写入中写入单行，而第二个版本可能会被其他线程的写入拆分。经常发现自己编写 std::cout << "hello\n" << std::flush 以避免这种情况。 - smparkes

std::cout << "Hello" << "\n";是什么意思？ - byxor

@byxor，除了其他答案中描述的缓冲刷新之外，几乎相同。无论如何，当您可以将两个字符串文字合并为一个时，它是多余的。 - iBug

如果要打印的字符串不是字面量，则在情况_a_中，对<<的调用也将是2次，因此我不会声称需要一个或两个<<（或两个函数调用总体上）是\n和endl之间的区别。 - Enlico

不，那不是我使用 \n 的原因。 - Carlo Wood

Answer 5

我记得在标准中读到过这个问题，下面是翻译：

参考C11标准，该标准定义了标准流的行为。由于C++程序使用CRT接口，因此应该遵循C11标准来控制刷新策略。

ISO/IEC 9899:201x

7.21.3 §7

在程序启动时，三个文本流被预定义，并且不需要显式打开——标准输入（用于读取常规输入）、标准输出（用于写入常规输出）和标准错误（用于写入诊断输出）。标准错误流最初不是完全缓冲的；当且仅当可以确定流不引用交互设备时，标准输入和标准输出流才是完全缓冲的。

7.21.3 §3

当流是无缓冲的时，字符会尽快地从源或目的地出现。否则，字符可能会被累积并作为一个块传输到或从主机环境中。当流是完全缓冲的时，字符被传输到主机环境中当缓冲区被填满时。当流是行缓冲的时，当遇到换行符时，字符被传输到或从主机环境中作为一个块。此外，当流满足以下条件之一时，字符被传输作为一个块到主机环境：缓冲区被填满时、在无缓冲流上请求输入时，或者在需要传输主机环境中的字符的行缓冲流上请求输入时。对这些特性的支持是实现定义的，并且可以通过setbuf和setvbuf函数进行影响。

这意味着std::cout和std::cin仅在引用非交互设备时才是完全缓冲的。换句话说，如果stdout连接到终端，则没有任何行为上的区别。

然而，如果调用std::cout.sync_with_stdio(false)，那么即使对于交互设备，'\n'也不会导致刷新。否则，'\n'与std::endl等效，除非将其管道传输到文件：关于std::endl的c++参考文献。

- Emily L.

Answer 6

它们都会写入适当的换行符。此外，使用endl会导致缓冲区提交。在进行文件I/O时通常不希望使用endl，因为不必要的提交可能会影响性能。

- Ferruccio

Answer 7

虽然不是什么大问题，但在 boost::lambda 中，endl 无法正常工作。

(cout<<_1<<endl)(3); //error

(cout<<_1<<"\n")(3); //OK , prints 3

- Comptrol

Answer 8

如果你使用Qt和endl，你可能会意外地使用错误的endl，从而导致非常令人惊讶的结果。请参见以下代码片段：

#include <iostream>
#include <QtCore/QtCore> 
#include <QtGui/QtGui>

// notice that there is no "using namespace std;"
int main(int argc, char** argv)
{
    QApplication qapp(argc,argv);
    QMainWindow mw;
    mw.show();
    std::cout << "Finished Execution!" << endl;
    // This prints something similar to: "Finished Execution!67006AB4"
    return qapp.exec();
}

请注意，我写了 endl 而不是 std::endl（后者本应正确），显然有一个 endl 函数在 qtextstream.h 中定义（这是 QtCore 的一部分）。

使用 "\n" 代替 endl 完全避开了任何潜在的命名空间问题。 这也是为什么将符号放入全局命名空间（像Qt默认情况下所做的那样）是一个坏主意的很好的例子。

- smerlin

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呃！谁会想要使用 using namespace std; 呢？ :-) - Steve Folly

讨厌。感谢您的评论，我相信其他人也会遇到这个问题。 - Head Geek

@SteveFolly 我是这样做的。为什么不呢？ - ʇolɐǝz ǝɥʇ qoq

@ʇolɐǝzǝɥʇqoq 只要不在头文件中这样做就可以了。 - smerlin

请避免使用 using namespace std;，这被认为是一种不好的编程习惯。请参考 为什么“using namespace std;”被认为是不好的编程习惯？。 - L. F.

Answer 9

我从未见过有人说过 '\n' 受 cout 格式化的影响：

#include <iostream>
#include <iomanip>

int main() {
    std::cout << "\\n:\n" <<  std::setw(2) << std::setfill('0') << '\n';
    std::cout << "std::endl:\n" << std::setw(2) << std::setfill('0') << std::endl;
}

输出：

\n:
0
std::endl:

注意，由于'\n'只有一个字符且填充宽度为2，因此在'\n'之前只打印了1个零。

我无法在任何地方找到关于此的信息，但它可以在clang、gcc和msvc中再现。

我第一次看到时非常困惑。

- TheHardew

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这是由于Windows级别的实现，其中\n只是换行符，而endl是回车(\r)和换行(\n)，总共为\r\n。正如其他人指出的那样，如果流要写入文件，\n实际上应该给出\r\n。 - leoleosuper

@leoleosuper 在Linux上使用 cout/ofstream 时，它的行为与此相同（我尚未在Windows上测试ofstream）。无论是endl还是\n都不能在通过Linux上的xxd时产生回车。你是不是回复错了答案？你说“像其他人指出的那样”，但这里只有你一个评论。 - TheHardew

我的意思是其他答案/评论指出了这一点。我想我弄清楚了：在cout中放置'\n'，因此setfill将填充字符之前。endl不通过cout放置字符，而是直接放置它，然后刷新输出。因此，在您的设置中，cout << '\n'将修改输入字符串为“0\n”，然后使用os.put（“0\n”）以放置0和换行符。另一方面，endl直接进入os.put('\n')，忽略setfill。 - leoleosuper

@leoleosuper，与平台有关的不是 endl。格式化输出的 '\n' 才是与平台有关的东西。在 Windows 上，'\n' 的格式化输出也会给出回车符。我怀疑，在 Windows 上输出不会显示 0。有趣的是，如果宽度设置为 1，它在 Windows 上会做什么。 - Troubadour

Answer 10

使用引用，这是一个仅供输出的I/O操作符。 std::endl将换行符插入到输出序列中并刷新它，就像通过调用os.put(os.widen('\n'))后紧接着调用os.flush()来进行一样。

在以下情况下使用：

该操作符可用于立即生成输出行，

例如：显示长时间运行进程的输出、记录多个线程的活动或对可能会意外崩溃的程序的活动进行记录。

此外

如果派生进程执行任何屏幕I/O，则在调用std::system之前也需要显式刷新std::cout。在大多数其他常见的交互I/O方案中，与std::cout一起使用std::endl是多余的，因为std::cin的任何输入、std::cerr的任何输出或程序终止都会强制调用std::cout.flush()。某些来源鼓励使用std::endl代替'\n'，但这样可能会严重降低输出性能。

- Kaleem Ullah