C++ cout 打印顺序与 C printf 相比[重复]

Question

我有两个“等效”的 C 和 C++ 程序，它们具有不同的输出。
他们应该逐步打印 0 到“exp”之间“base”的所有幂

test.c 是：

#include <stdio.h>  

int power(int b, int e) {  
    int p = 1;  
    for (int i = 0; i < e; i++) {  
        printf("%d^%d = %d\n", b, i, p);  
        p = p * b;  
    }  
    return p;  
}  

int main() {  
    int base = 2, exp = 3;  
    printf("%d^%d = %d\n", base, exp, power(base, exp));  
    return 0;  
}

输出：

2^0 = 1  
2^1 = 2  
2^2 = 4  
2^3 = 8  

test.cpp 是：

#include <iostream>  

using namespace std;  

int power(int b, int e) {  
    int p = 1;  
    for (int i = 0; i < e; i++) {  
        cout << b << "^" << i << " = " << p << endl;  
        p = p * b;  
    }  
    return p;  
}  

int main() {  
    int base = 2, exp = 3;  
    cout << base << "^" << exp << " = " << power(base, exp) << endl;  
    return 0;  
} 

输出：

2^3 = 2^0 = 1  
2^1 = 2  
2^2 = 4  
8  

谁能告诉我为什么会发生这种情况？
为什么“cout”在执行函数之前打印第一部分？
先谢谢你了

Answer 1

cout

从左到右计算。当它看到它时，它只是打印它看到的所有内容。因此，在您的情况下，仅在打印该行的第一部分后才调用您的函数。

另一方面，

printf

需要评估所有内容来填充自身。因此，它首先运行您的函数，然后打印。

如果您想在 C++ 中获得此行为，最有意义的做法可能是将输出定义为字符串，填写输出，然后一次性打印出来，例如：

#include <iostream>

#include <sstream>

using namespace std;

int power(int b, int e) {
  int p = 1;
  for (int i = 0; i < e; i++) {
    cout << b << "^" << i << " = " << p << endl;
    p = p * b;
  }
  return p;
}

int main() {
  stringstream out;
  int base = 2, exp = 3;
  out << base << "^" << exp << " = " << power(base, exp);
  cout << out.str() << endl;
  return 0;
}

此代码的输出与 C 代码完全相同。

Answer 2

这就是运算符

<<

的工作原理。第一个被评估，它返回对

std::cout

的引用，然后评估下一个运算符

<<

，依此类推。所以这段 C++ 代码相当于：

int main()
{
    int base = 2, exp = 3;
    cout << base; 
    cout << "^"; 
    cout << exp; 
    cout << " = "; 
    cout << power(base, exp); 
    cout << endl;

    return 0;
}

因此

main

在调用

power

之前打印一些内容，并在调用

power

之后打印一些内容。这里有一些工具扩展了 C/C++ 表达式，在一定程度上展示了这一点。

在 C 代码中，必须先评估所有参数，然后才能打印

main

，因此

power

必须在

main

中打印之前完成打印。

注意 C++23 引入了

std::print

，它是类型安全的

std::cout

，并且在这种情况下的行为类似于

printf

：

#include <print>

int power(int b, int e)
{
    int p = 1;
    for (int i = 0; i < e; i++) {
        std::print("{}^{} = {}\n", b, i, p);
        p = p * b;
    }
    return p;
}

int main()
{
    int base = 2, exp = 3;
    std::print("{}^{} = {}\n", base, exp, power(base, exp));
    return 0;
}

https://godbolt.org/z/vEeMP5nbP