cout uint8_t 作为整数而不是字符

Question

#include<algorithm>
#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
    cout << (uint8_t)123 << endl;
}

这将输出

，因为

的 ASCII 是 123。

但我想得到

。我发现

cout << (int)123 << endl;

可以做到这一点，但我不愿意每次都将

uint_8

转换为

int

。我可以配置

cout

来实现此目的吗？

Answer 1

我绝对不会容忍我即将提出的解决方案。我还怀疑标准可能不允许它，但到目前为止我还无法证明这一点。如果有人可以给我提供一个参考，表明这是不允许的，那么我会删除这个答案。不管怎样，到目前为止我的测试表明，简单地在全局范围内重载运算符似乎是可行的。

#include <iostream>
#include <cstdint>

std::ostream & operator<<(std::ostream & os, std::uint8_t val)
{
    return os << static_cast<int>(val);
}

int main()
{
    std::uint8_t val = 123;
    std::cout << val;
}

我没想到这会起作用，但后来我意识到

char/unsigned char/signed char

的

operator<<

重载都是 ADL 选取的

std

命名空间中的自由函数。我猜全局函数被认为比 ADL 函数更匹配，但我对此不确定。

Answer 2

从 C++17 开始，一个合理的解决方案可能是将

std::uint8_t

替换为

std::byte

。这不会使其行为如您所期望的那样，但会防止隐式解释为

char

/

signed char

/

unsigned char

或任何数字类型。根据 cppreference：

std::byte
是一种独特的类型，它实现了 C++ 语言定义中指定的字节概念。

与
unsigned char
一样，它可以用来访问其他对象（对象表示）占用的原始内存，但与
unsigned char
不同的是，它不是字符类型，也不是算术类型。
std::byte
仅模拟位的集合，仅支持与整数的位移操作，以及与另一个
std::byte
的按位和比较操作。

这样，它就不会被隐式/无意地解释为字符或整数，如果您尝试这样做，您将收到编译器错误。修复它们将涉及显式转换，但这些转换本质上是零成本（在幕后，它仍然存储为 unsigned char 值，它只是使用

enum class

使其成为不同的类型）。

您有两个选择：

Benjamin Lindley 的答案
，您可以为 std::ostream & operator<<(std::ostream & os, std::byte val) 定义覆盖。但与他的答案不同的是，它不会试图获得优于现有实现的优先权；
```
std::byte
```
没有实现（cppreference 自己的示例定义了
```
std::ostream
```
的
```
operator<<
```
的本地覆盖）。您需要做的就是：
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, std::byte b) { return os << std::to_integer<int>(b); }
```
和：
```
std::byte val{123}; std::cout << val << std::endl;
```
将按预期输出 
```
123
。
uint8_t
转换为
```
int
```
”，但该策略的主要问题是：
很容易忘记一处或多处的演员表，并且
- 你忘记的每个地方都会默默地出现错误，而不是在编译时大声失败（这将使查找和修复变得微不足道）
std::byte
w/o
```
operator<<
```
代表
```
std::ostream
```
消除了遗忘的可能性；尝试将其发送到
```
std::ostream
```
而不进行强制转换将是一个编译时错误。然后，您可以在需要数值的位置手动添加
```
std::to_integer<int>(thebyte)
```
，并在需要
```
std::to_integer<char>(thebyte)
```
式输出时手动添加
```
char
```
，而无需全局决定是否应将
```
std::byte
```
输出为整数值或“文本”字符。

std::byte

等价物也不会那么困难（它只是带有按位运算重载的

enum class byte : unsigned char {};

和

constexpr

std::to_integer

转换，其中没有一个）需要 C++11 以外的任何内容），但理想情况下，到本答案时，C++17 应该足够广泛，不需要这样的恶作剧。

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