cout/cerr/clog之异同极其重定向

最新推荐文章于 2025-02-11 12:40:27 发布

苦寒

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分类专栏： C/C++ 文章标签： c++ cout cerr clog 重定向

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/hard_cold/article/details/12947299

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本文深入探讨了C++中cout、cerr、clog输出流对象的功能、特点及区别，并详细讲解了它们的重定向方法，通过实例演示外部和内部重定向，解释了为何C++会定义三个功能相似但用途不同的输出流对象，旨在提升代码可读性和程序健壮性。

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最近刚入手了一本《C++ Primer（第五版）》，开始按照C++0x的标准把之前积累的C++知识重头梳理一遍。在看到“初识输入输出”这一小节时，见书中提到了cout/cerr/clog三个输出对象，但说得又不分明，于是百度了一下，学习了这三者间的异同以及重定向方法，但同时又发现网上关于重定向的说法和我的实测结果不吻合，故总结为此文，与大家交流讨论。

C++的iostream库中定义了4个IO对象，除1个标准输入对象cin之外，其余3个都是输出对象，它们分别是：

cout：又叫标准输出；

cerr：又叫标准错误；

clog：难道叫“标准日志”？没见过有哪本书上如此为它命名。

它们的共同点：

1. cout/cerr/clog都不是C++预定义的关键字，它们是ostream流类的对象，在iostream中定义（iostream库包含两个基础类型istream和ostream，分别表示输入流和输出流）。

2. 它们都是用来在屏幕上显示一段文字信息，这些信息都是写到同一个窗口。

3. 它们都可以把信息重定向输出到磁盘文件，包括外部重定向和内部重定向（详见最后两个例子）。

它们的不同点：

1. cout与clog流在内存中对应开辟了一个缓冲区，用来存放流的数据，当向cout流插入一个endl时，不论缓冲区是否已满，都立即输出流中所有数据，然后插入一个换行符。

2. cerr流所输出信息不经过缓冲区，直接输出给屏幕。

关于它们共同点中的第3条，这里有两个示例，分别演示了如何进行外部和内部重定向。

例1. 外部重定向：

假设有如下代码：

#include<iostream>
int main()
{
	std::cout<<"cout"<<std::endl;
	std::cerr<<"cerr"<<std::endl;
	std::clog<<"clog"<<std::endl;
	return 0;
}

编译生成D:\EX01.exe。在cmd中执行命令：

D:\>EX01.exe

屏幕上输出：

cout

cerr

clog

若执行命令D:\>EX01.exe > D:\ex01.txt 或执行 D:\>EX01.exe 1> D:\ex01.txt

屏幕上输出：

cerr

clog

而文本“cout”已经被重定向输出到了D:\ex01.txt中。

若执行命令D:\>EX01.exe 2> D:\ex01.txt

屏幕输出：

cout

此时，文本“cerr”和“clog”都被重定向输出到了D:\ex01.txt中。

例2. 内部重定向

下面以对cerr输出流的重定向为例，cout和clog也可同样操作。

#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
int main()
{
	ofstream file("D:\\ex01.txt");
	streambuf *err = cerr.rdbuf(file.rdbuf());
	cerr << "cerr1" <<endl;
	cerr.rdbuf(err);
	cerr << "cerr2" <<endl;
	return 0;
}

由以上可知，cout/cerr/clog三者功能都差不多，既然如此，那为什么C++会定义三个功能相当的对象呢？我一开始的粗浅见解是：这是为了提高程序的可读性而设计的，当我们在维护代码时，看到cout就知道是一般性的输出，看到cerr就知道这里是要输出一个错误信息，看到clog，也许就是要输出一般性的日志信息。后来又在优快云上找到一篇文章，感觉他说得比我专业，比我正确，故引用于此，这里是原文链接：

http://blog.youkuaiyun.com/mengxiangying504/article/details/5008841

对于为什么有cerr和clog
比如，你的程序遇到调用栈用完了的威胁（无限，没有出口的递归）。
你说，你到什么地方借内存，存放你的错误信息？
所以有了cerr。其目的，就是在你最需要它的紧急情况下，还能得到输出功能的支持。
缓冲区的目的，就是减少刷屏的次数——比如，你的程序输出圣经中的一篇文章。不带缓冲的话，就会每写一个字母，就输出一个字母，然后刷屏。有了缓冲，你将看到若干句子“同时”就出现在了屏幕上（由内存翻新到显存，然后刷新屏幕）。