为什么 ostream 不能是常量 - C++

在 C++ 标准库中，有一个非常重要的类 ostream，它是 iostream 的基类，用于输出操作。然而，在声明 ostream 对象时，我们往往不能将其定义为常量，否则将无法使用其输出操作。

什么是 ostream？

ostream 是 C++ 标准程序库的一部分，通常用于将输出数据打印到控制台或将其写入文件中。它定义在 <iostream> 头文件中，是基于流的 IO 的基类，包含了输出操作符 << 的一系列实现。其它流（例如 ofstream 或者 cout）都从 ostream 继承而来。

为什么 ostream 不能是常量？

在声明 ostream 对象时，我们很少将其定义为常量（即用 const 限定符修饰），否则我们将无法使用其输出操作符 <<。这是因为，C++ 标准库中针对 ostream 类型定义了非常特殊的规则：只有非 const 的成员函数才能访问 ostream 对象中的状态标志位，其中包括其当前的“输出位置”（被称为 put_pointer）。如果将 ostream 声明为常量，就不能够访问非常量函数，因此就不能使用 << 操作符，编译器会报错。

以下是一个例子展示了 ostream 对象被声明为常量时会遇到的问题：

const std::ostream out = std::cout;
out << "Hello, world!\n"; // 报错：无法访问非常量函数

怎样解决 ostream 对象常量限制的问题？

如果你确实需要将 ostream 对象定义为常量，则可以通过定义一个常量的指针或引用来“规避”该问题。换句话说，你可以用指向 ostream 的指针或引用来调用它的非常量成员函数 <<。

以下是一个例子展示如何解决 ostream 对象常量限制的问题：

const std::ostream& out = std::cout;
out << "Hello, world!\n"; // 完全正常

总结

在 C++ 标准库中，ostream 是一个非常重要的类，它用于输出数据到控制台或文件中。然而，当你想定义 ostream 对象为常量时，你必须格外小心，因为该类中规定只有非常量函数才能访问其状态标志位，包括当前输出位置。对于这种情况，我们可以通过定义常量的指针或引用来规避这个问题。