奇妙な行為

Question

コンソールに何かを出力するのにstd::coutを使用すると、やや奇妙な動作に気付きました。
私はstring& toUpper(std::string &str)とstring& toLower(std::string &str)という2つの関数を書いています。これらの関数は、後で呼び出されるものとまったく同じです。文字列をすべて大文字またはすべて小文字に変換します。

#include <string> 
using namespace std; 

string& toLower(string &str) 
{ 
    for(char &c : str) 
     c = tolower(c); 

    return str; 
} 

string& toUpper(string &str) 
{ 
    for(auto &c : str) 
     c = toupper(c); 

    return str; 
} 

ここでは、両方の機能を独立してテストしましたが、期待通りに動作しています。私は出力が

hello world 
HELLO WORLD 

ことが期待

string str = "Hello World"; 
cout << toLower(str) << endl << toUpper(str) << endl; 

ではなく、私はちょうど私がいるのでprintfを使用して同じことをテストし

hello world 
hello world 

ました：それから私はcoutコールでそれらの両方をチェーンcoutのやり方に特有のものかもしれないと思ったが、私は同じ結果を得たので、自分のコードに何か問題があると思う。
私のコードの問題点は何ですか？

Answer 1

operator<<への呼び出しは、左から右に順番に行う必要がありますが、C++標準では、ステートメント内のサブ式の評価順序が指定されていません。

コンパイラは、これらの結果のいずれかが有効になるように、サブ式を評価するために決定することができます：

auto&& arg1 = toLower(str); 
auto&& arg2 = toUpper(str); 
cout << arg1 << endl << arg2 << endl; 

または：

auto&& arg1 = toUpper(str); 
auto&& arg2 = toLower(str); 
cout << arg2 << endl << arg1 << endl; 

または：

auto&& arg1 = toUpper(str); 
auto&& arg2 = (cout << arg1); 
auto&& arg3 = toUpper(str); 
arg2 << endl << arg3 << endl; 

または他のいくつかの可能性。これらの3つの可能なシーケンスのうち、最後のものだけがあなたが期待する結果を生み出します。最初のケースでは "HELLO WORLD"が2回印刷され、2番目のケースではコンパイラーの結果が得られます。すべてがC++標準に基づく有効な結果です。

Answer 2

問題は「関数を呼び出すとき」であり、参照がどのように処理されているかです。それはバッファリングされたストリームなので、それはおそらくそれらを順不同で呼んでいるようです。返された文字列の参照を削除すると（各関数に新しい一意の文字列が返されるので）、コードは正常に動作します。

void toLower(string &str) 
{ 
    for(char &c : str) 
     c = tolower(c); 

    return str; 
} 

void toUpper(string &str) 
{ 
    for(auto &c : str) 
     c = toupper(c); 
} 

Answer 3

式の評価内で変数（文字列）を変更しており、その評価中に特定のポイントで使用されています。あなたが見つけたように、あなたはそれに頼ることはできません。

解決策の1つは、異なる文字列を使用することです。別の表現解散することになります。

cout << toLower(str) << endl << str << endl;//str = HELLO WORLD 

第二ステップはTOLOWERを評価：

cout << toLower(str) << endl << toUpper(str) << endl; //str = Hello World 

第一ステップは、TOUPPER評価：

cout << toLower(str) << endl; 
cout << toUpper(str) << endl; 

Answer 4

その方法をC++には、あなたの文を解析し

cout << str << endl << str << endl;//str = hello world 

第3ステップCout：

cout <<"hello world\nhello world\n"; 

coutがこの結果を生成する理由は、印刷前に同じ文字列を変更しているためです。これを修正するには、参照の代わりにコピーを使用してください。