Question

再来看几个 C++语句的例子。程序清单 2.3 中的程序对前一个程序进行了扩展，要求在程序运行时输入一个值。为实现这项任务，它使用了 cin，这是与 cout 对应的用于输入的对象。另外，该程序还演示了 cout 对象的多功能性。

程序清单 2.3 getinfo.cpp

程序调整

如果您发现在以前的程序清单中需要添加 cin.get( )，则在这个程序清单中，需要添加两条 cin.get( ) 语句，这样才能在屏幕上看到输出。第一条 cin.get( ) 语句在您输入数字并按 Enter 键时读取输入，而第二条 cin.get( ) 语句让程序暂停，直到您按 Enter 键。

下面是该程序的运行情况：

该程序包含两项新特性：用 cin 来读取键盘输入以及将四条输出语句组合成一条。下面分别介绍它们。

2.3.1 使用 cin

上面的输出表明，从键盘输入的值（12）最终被赋给变量 carrots。下面就是执行这项功能的语句：

从这条语句可知，信息从 cin 流向 carrots。显然，对这一过程有更为正式的描述。就像 C++将输出看作是流出程序的字符流一样，它也将输入看作是流入程序的字符流。iostream 文件将 cin 定义为一个表示这种流的对象。输出时，<<运算符将字符串插入到输出流中；输入时，cin 使用>>运算符从输入流中抽取字符。通常，需要在运算符右侧提供一个变量，以接收抽取的信息（符号<<和>>被选择用来指示信息流的方向）。

与 cout 一样，cin 也是一个智能对象。它可以将通过键盘输入的一系列字符（即输入）转换为接收信息的变量能够接受的形式。在这个例子中，程序将 carrots 声明为一个整型变量，因此输入被转换为计算机用来存储整数的数字形式。

2.3.2 使用 cout 进行拼接

getinfo.cpp 中的另一项新特性是将 4 条输出语句合并为一条。iostream 文件定义了<<运算符，以便可以像下面这样合并（拼接）输出：

这样能够将字符串输出和整数输出合并为一条语句。得到的输出与下述代码生成的相似：

根据有关 cout 的建议，也可以按照这样的方式重写拼接版本，即将一条语句放在 4 行上：

这是由于 C++的自由格式规则将标记间的换行符和空格看作是可相互替换的。当代码行很长，限制输出的显示风格时，最后一种技术很方便。

需要注意的另一点是：

和

在同一行中。

这是因为前面指出过的，cout 语句的输出紧跟在前一条 cout 语句的输出后面。即使两条 cout 语句之前有其他语句，情况也将如此。

2.3.3 类简介

看了足够多的 cin 和 cout 示例后，可以学习有关对象的知识了。具体地说，本节将进一步介绍有关类的知识。正如第 1 章指出的，类是 C++中面向对象编程（OOP）的核心概念之一。

类是用户定义的一种数据类型。要定义类，需要描述它能够表示什么信息和可对数据执行哪些操作。类之于对象就像类型之于变量。也就是说，类定义描述的是数据格式及其用法，而对象则是根据数据格式规范创建的实体。换句话说，如果说类就好比所有著名演员，则对象就好比某个著名的演员，如蛙人 Kermit。我们来扩展这种类比，表示演员的类中包括该类可执行的操作的定义，如念某一角色的台词，表达悲伤、威胁恫吓，接受奖励等。如果了解其他 OOP 术语，就知道 C++类对应于某些语言中的对象类型，而 C++对象对应于对象实例或实例变量。

下面更具体一些。前文讲述过下面的变量声明：

上面的代码将创建一个类型为 int 的变量（carrots）。也就是说，carrots 可以存储整数，可以按特定的方式使用—例如，用于加和减。现在来看 cout。它是一个 ostream 类对象。ostream 类定义（iostream 文件的另一个成员）描述了 ostream 对象表示的数据以及可以对它执行的操作，如将数字或字符串插入到输出流中。同样，cin 是一个 istream 类对象，也是在 iostream 中定义的。

注意：

类描述了一种数据类型的全部属性（包括可使用它执行的操作），对象是根据这些描述创建的实体。

知道类是用户定义的类型，但作为用户，并没有设计 ostream 和 istream 类。就像函数可以来自函数库一样，类也可以来自类库。ostream 和 istream 类就属于这种情况。从技术上说，它们没有被内置到 C++语言中，而是语言标准指定的类。这些类定义位于 iostream 文件中，没有被内置到编译器中。如果愿意，程序员甚至可以修改这些类定义，虽然这不是一个好主意（准确地说，这个主意很糟）。iostream 系列类和相关的 fstream（或文件 I/O）系列类是早期所有的实现都自带的唯一两组类定义。然而，ANSI/ISO C++委员会在 C++标准中添加了其他一些类库。另外，多数实现都在软件包中提供了其他类定义。事实上，C++当前之所以如此有吸引力，很大程度上是由于存在大量支持 UNIX、Macintosh 和 Windows 编程的类库。

类描述指定了可对类对象执行的所有操作。要对特定对象执行这些允许的操作，需要给该对象发送一条消息。例如，如果希望 cout 对象显示一个字符串，应向它发送一条消息，告诉它，“对象！显示这些内容！”C++提供了两种发送消息的方式：一种方式是使用类方法（本质上就是稍后将介绍的函数调用）；另一种方式是重新定义运算符，cin 和 cout 采用的就是这种方式。因此，下面的语句使用重新定义的<<运算符将“显示消息”发送给 cout：

在这个例子中，消息带一个参数—要显示的字符串（参见图 2.5）。

图 2.5 向对象发送消息