为什么 cout.precision() 会影响整个流？

Question

我觉得我在问一个非常基本的问题，但我无法在这里或在 Google 中找到答案。我记得我们在学校被教过这个，但是多年来它已经消失了。

为什么在输出列表中间调用cout.precision() (std::ios_base::precision()) 会影响整个流？我知道应该使用std::setprecision() 来动态更改精度的规则，并且cout.precision() 会用它返回的值破坏输出。但这是什么机制呢？是缓冲的原因吗？手册说这些“做同样的事情”，但凭经验我可以看出这并不完全正确。

MCVE：

const double test = 1.2345;
cout.setf(ios::fixed);
cout.setf(ios::showpoint);
cout.precision(2);
cout << test << endl << cout.precision(3) <<  test << endl;

// Output:
// 1.234
// 21.234

// after the same init
cout.precision(2);
cout << test << endl << setprecision(3) <<  test << endl;

// Output
// 1.23
// 1.234

这是“特定于实施/标准未定义”吗？ 请随意将其标记为重复，因为我无法在 SO 上找到它。

Answer 1

函数参数求值的顺序未指定。当您调用std::cout.precision(n) 时，std::cout' 的精度设置在评估此调用的点。在你的表情中

cout << test << endl << cout.precision(3) <<  test << endl;

cout.precision(3) 显然是编译器完全允许做的第一件事。请记住，编译器认为上述语句等同于

std::cout.operator<<(test)
          .operator<<(std::endl)
          .operator<<(std::cout.preision(3))
          .operator<<(test)
          .operator<< (std::endl);

实际上，您的编译器函数参数似乎是从右到左计算的。然后才执行不同的移位运算符。结果，精度在输出完成之前就发生了变化。

使用像std::setprecision(n) 这样的操作符可以避免依赖于顺序子表达式的求值：从std::setprecision(n) 创建的临时值是随时创建的。然后在调用适当的移位运算符时应用效果。由于必须以适当的顺序调用移位运算符，因此操纵器的使用发生在已知位置。

Answer 2

没有定义在您的第一个示例中评估 cout.precision(3) 的确切时间，因为它的值用作函数调用的参数。 OTOH 在第二个示例中，setprecision(3) 插入流的时间非常明确 - 即在插入 endl 之后和 test 之前（第二次）。因此第一个版本不会产生可靠的结果（在不同的实现中你得到的结果可能不同），但第二个版本会。

有关更详细的说明，请参阅this question。 （那里的问题没有使用运算符，但原理是一样的——在另一个函数的返回值上调用一个成员函数。）