C++之(cin)与(！cin)的原理分析

在判断文件打开成功与否或是连续从流中读取数据时，就要用到对流对像的操作，比如if(!cin) 或是 whie(cin) 等等。

代码 while(cin>>val)，我们都知道 cin 是一个流对象，而>>运算符返回左边的流对象，也就是说 cin>>val 返回 cin，于是 while(cin>>val)就变成了 while(cin)，问题就变成了一个流对象在判断语句中的合法性。

不管是 while(cin)还是 if(cin)，都是合法的，为什么呢？我们自己定义一个类，然后定义该类的对象，然后使用 if 语句来判断它是不合法的。这说明，流对象具有某种转换函数，可以将一个流对象转换成判断语句可以识别的类型。

打开 iostream.h 文件，找到 cin 的定义，发现是来自于 istream.h，其中的模板类basic_istream 继承自 basic_ios，打开 basic_ios 的定义,发现它有两个重载函数。operator void *() const 和 bool operator!() const。这两个函数使得流对象可作为判断语句的内容。

operator void*() const //转化函数{return this->fail() ? 0 : const_cast<basic_ios*>(this);}bool operator!() const{return this->fail();}

结论：
1、operator void () const; 函数在 while(cin)或是 if(cin)时被调用，将流对象转换成 void 类型。

2、bool operator!() const; 函数在 while(!cin)或是 if(!cin)时被调用，将流对象转换成 bool 类型。

需要指出的是，上述两个类型转换都是隐式的。
因此，可以简单的理解调用过程为：

while(cin) =====> while(!cin.fail()) //while the stream is OKwhile(!cin) =====> while(cin.fail()) //while the stream is NOT OK

简单测试：

#include<iostream>using namespace std;class A {public:    A() {}    ~A() {}    operator void * () const {        return (void*)this;    }    bool operator!()const {        return true;    }};int main() {    A a;    if (a) cout << "operator void * () const" << endl;    if (!a) cout << "bool operator!()const" << endl;    system("pause");    return 0;}

输出结果：

通过调试可以看到if(a)调用的就是operator void * () const这个函数
if(!a)调用的bool operator!()const。