このコードスニペットでcoutが「2 + 3 = 15」を出力するのはなぜですか？

以下のプログラムの出力はなぜそれが何であるのですか？

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){

    cout << "2+3 = " <<
    cout << 2 + 3 << endl;
}

作り出す

2+3 = 15

期待の代わりに

2+3 = 5

この質問はすでに複数のクローズ/再開サイクルを行っています。

終了に投票する前に、この問題に関するこのメタディスカッションを検討してください。

意図的であろうと偶然で<<あろうと、最初の出力行の終わりにあります;。だからあなたは本質的に持っています

cout << "2+3 = ";  // this, of course, prints "2+3 = "
cout << cout;      // this prints "1"
cout << 2 + 3;     // this prints "5"
cout << endl;      // this finishes the line

質問はこれに要約されます：なぜcout << cout;印刷するの"1"ですか？

これは、おそらく驚くべきことに、微妙です。std::coutは、その基本クラスを介して、次のようにブールコンテキストで使用することを目的とstd::basic_iosした特定の型変換演算子を提供します。

while (cout) { PrintSomething(cout); }

これは、出力を失敗させるのが難しいため、かなり貧弱な例std::basic_iosですが、実際には入力ストリームと出力ストリームの両方の基本クラスであり、入力の場合は、はるかに理にかなっています。

int value;
while (cin >> value) { DoSomethingWith(value); }

（ストリームの終わり、またはストリーム文字が有効な整数を形成しないときにループから抜けます）。

現在、この変換演算子の正確な定義は、標準のC ++ 03バージョンとC ++ 11バージョンの間で変更されています。古いバージョンではoperator void*() const;（通常はとして実装されていましたreturn fail() ? NULL : this;）、新しいバージョンでは（通常はexplicit operator bool() const;単にとして実装されていますreturn !fail();）。どちらの宣言もブール値のコンテキストでは問題なく機能しますが、そのようなコンテキストの外で（誤って）使用すると、動作が異なります。

特に、C ++ 03ルールでcout << coutは、cout << cout.operator void*()アドレスとして解釈され、出力されます。C ++ 11ルールの下cout << coutでは、演算子は宣言されexplicitているため、暗黙的な変換に参加できないため、まったくコンパイルしないでください。実際、それが変更の主な動機であり、無意味なコードがコンパイルされないようにしています。いずれかの標準に準拠するコンパイラは、印刷するプログラムを生成しません"1"。

どうやら、特定のC ++実装では、コンパイラーとライブラリーを混合して一致させ、不適合な結果を生成することができます（@StephanLechnerを引用：「1を生成するxcodeの設定と、アドレスを生成する別の設定を見つけました：言語方言c ++ 98を「標準ライブラリlibc ++（c ++ 11をサポートするLLVM標準ライブラリ）」と組み合わせると1になり、c ++ 98をlibstdc（gnu c ++標準ライブラリ）と組み合わせるとアドレスが作成されます; "）。explicit変換演算子（C ++ 11の新機能）を認識しないC ++ 03スタイルのコンパイラと、変換をとして定義するC ++ 11スタイルのライブラリを組み合わせることができますoperator bool()。このような組み合わせを使用すると、cout << coutをと解釈することが可能になりcout << cout.operator bool()、これは単純cout << trueに印刷され"1"ます。

Igorが言うように、これはC ++ 11ライブラリで得られstd::basic_iosます。のoperator bool代わりにを持っていますが、operator void*どういうわけか宣言されていない（または扱われていない）explicit。正しい宣言については、こちらをご覧ください。

たとえば、適合するC ++ 11コンパイラは同じ結果を返します

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "2+3 = " << 
    static_cast<bool>(cout) << 2 + 3 << endl;
}

しかし、あなたの場合、static_cast<bool>暗黙の変換として（間違って）許可されています。

編集：これは通常の動作ではないため、プラットフォームやコンパイラのバージョンなどを知っておくと便利です。

編集2：参考までに、コードは通常次のように書かれます

    cout << "2+3 = "
         << 2 + 3 << endl;

またはとして

    cout << "2+3 = ";
    cout << 2 + 3 << endl;

バグを露呈した2つのスタイルが混在しています。

予期しない出力の理由はタイプミスです。あなたはおそらく意味した

cout << "2+3 = "
     << 2 + 3 << endl;

予期される出力を持つ文字列を無視すると、次のようになります。

cout << cout;

C ++ 11以降、これは形式が正しくありません。std::coutは暗黙のうちにstd::basic_ostream<char>::operator<<（またはメンバー以外のオーバーロード）が受け入れるものに変換できません。したがって、標準準拠のコンパイラは、少なくともこれを行うことについて警告する必要があります。私のコンパイラはプログラムのコンパイルを拒否しました。

std::coutはに変換可能boolであり、ストリーム入力演算子のboolオーバーロードは、1の観測された出力を持ちます。ただし、そのオーバーロードは明示的であるため、暗黙的な変換は許可されません。コンパイラ/標準ライブラリの実装が標準に厳密に準拠していないようです。

C ++ 11より前の標準では、これは正しい形式です。当時は、ストリーム入力演算子のオーバーロードを持つstd::cout暗黙的な変換演算子がvoid*ありました。ただし、その出力は異なります。std::coutオブジェクトのメモリアドレスを出力します。

投稿されたコードは、C ++ 11（またはそれ以降の準拠コンパイラ）用にコンパイルするべきではありませんが、C ++ 11以前の実装では警告なしでコンパイルする必要があります。

違いは、C ++ 11がストリームをブール値に明示的に変換したことです。

C.2.15節27：入出力ライブラリ[diff.cpp03.input.output] 27.7.2.1.3、27.7.3.4、27.5.5.4

変更：既存のブール変換演算子での明示的使用の指定
根拠：意図を明確にし、回避策を回避します。
元の機能への影響：暗黙的なブール変換に依存する有効なC ++ 2003コードは、この国際標準でコンパイルできません。このような変換は、次の条件で発生します。

• bool型の引数を取る関数に値を渡す。
  ...

ostream演算子<<はboolパラメーターで定義されています。boolへの変換が存在する（明示的ではなかった）cout << coutため、C ++ 11より前のバージョンに変換されたため、cout << true1が生成されました。

C.2.15によると、これはC ++ 11以降ではコンパイルできません。

この方法でコードを簡単にデバッグできます。使用時にcout出力はバッファリングされるため、次のように分析できます。

の最初の出現がcoutバッファを表し、演算子がバッファ<<の最後に追加することを想像してください。<<あなたの場合、演算子の結果は出力ストリームcoutです。あなたはから始めます：

cout << "2+3 = " << cout << 2 + 3 << endl;

上記のルールを適用すると、次のような一連のアクションが得られます。

buffer.append("2+3 = ").append(cout).append(2 + 3).append(endl);

前に言ったように、結果buffer.append()はバッファです。最初はバッファが空で、次のステートメントを処理する必要があります。

ステートメント： buffer.append("2+3 = ").append(cout).append(2 + 3).append(endl);

バッファ： empty

まずbuffer.append("2+3 = ")、与えられた文字列を直接バッファに入れてになりbufferます。これで、状態は次のようになります。

ステートメント： buffer.append(cout).append(2 + 3).append(endl);

バッファ： 2+3 = 

その後、ステートメントの分析を続けcout、引数としてバッファーの最後に追加することに出会います。cout扱われ1ますが追加されますので1、あなたのバッファの最後に。今、あなたはこの状態にあります：

ステートメント： buffer.append(2 + 3).append(endl);

バッファ： 2+3 = 1

次にバッファにあるのは2 + 3、加算は出力演算子よりも優先順位が高いため、最初にこれらの2つの数値を加算してから、結果をバッファに格納します。その後、あなたは得る：

ステートメント： buffer.append(endl);

バッファ： 2+3 = 15

最後endlに、バッファーの最後にの値を追加すると、次のようになります。

ステートメント：

バッファ： 2+3 = 15\n

このプロセスの後、バッファーからの文字がバッファーから標準出力に1つずつ出力されます。したがって、コードの結果は2+3 = 15です。あなたはこれを見ている場合は、追加取得1からcout印刷してみました。<< coutステートメントから削除すると、目的の出力が得られます。