带参数的流操纵器如何工作？

Question

在 Stroustrup 的 C++ 书中，有一个接受参数的自定义操纵器的示例（请参阅随附的代码）。我对结构是如何创建的感到困惑。特别是，“smanip”的构造函数似乎有两个 int 参数，一个用于函数指针“ff”，一个用于“ii”。我不明白如何传递 int 参数来创建结构：

cout << setprecision(4) << angle;

此外，这些函数的调用顺序是什么，以及类型参数 Ch 和 Tr 是如何确定的？多谢。

// manipulator taking arguments
struct smanip{
    iso_base& (*f) (ios_base&, int);
    int i;
    smanip(ios_base& (*ff)(ios_base&, int), int ii) : f(ff), i(ii){}
};

template<cladd Ch, class Tr>
ostream<Ch, Tr>& operator<<(ostream<Ch, Tr>& os, smanip& m){
    return m.f(os, m.i);
}

ios_base& set_precision(ios_base& s, int n){
    return s.setprecision(n); // call the member function
}

inline smanip setprecision(int n){
    return smanip(set_precision,n);
}

// usage:
cout << setprecision(4) << angle;

Answer 1

setprecision(4)

调用

inline smanip setprecision(int n){
    return smanip(set_precision,n);
}

它从指向 set_ precision 函数的指针和 n 创建一个 smanip。

struct smanip{
    ios_base& (*f) (ios_base&, int);
    int i;
    smanip(ios_base& (*ff)(ios_base&, int), int ii) : f(ff), i(ii){}
};

smanip 是一个结构体，包含一个指向函数的指针和一个整数。该函数通过引用获取 ios_base 和 int，并通过引用返回 ios_base。

此时该行实际上是这样的：

smanip m(&setprecision, 4);
cout << m << (otherstuff);

与此模板匹配：

template<class Ch, class Tr>
ostream<Ch, Tr>& operator<<(ostream<Ch, Tr>& os, smanip& m){
    return m.f(os, m.i);
}

并且编译器可以从左侧的流中推导出 Ch 和 Tr 。在本例中为 std::cout。该代码执行mf(os, mi)。这会调用 smanip 保存的函数指针，并向其传递流和 smanip 保存的整数。

ios_base& set_precision(ios_base& s, int n){
    return s.setprecision(n); // call the member function
}

这会调用cout.set precision(n)。

所以该行翻译为：

std::cout.setprecision(4) << angle;

Answer 2

操纵器仿函数接受一个函数指针和一个 int 作为参数，并将两者存储在内部以供以后使用。为了便于阅读，构造函数的签名可以分为这两个声明：

typedef ios_base& (*f_ptr)(ios_base&,int);
smanip( f_ptr f, int )

也就是说，第一个参数是函数指针，第二个参数是值。

按照示例代码中的执行顺序，首先调用函数 set precision，该函数将函数指针和值存储在 smanip 对象中并返回它。该对象被传递给适当的运算符<<，该运算符在传递参数的当前流上提取并执行存储的函数指针。

// on the calling end
         setprecision(4)  // --> construct __s = smanip( set_precision, 4 )
(cout <<                ) // --> passes __s to `operator<<`
// inside operator<<
return m.f( os, m.i );    // calls: set_precision( os, 4 ) (m.f == &set_precision
                          //                                m.i == 4 )