while(cin>>val)的调用机理

今天看书的时候看到代码while(cin>>val)，忽然就在想这样写的合法性是如何判定的。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。
经过在网上的搜索查询发现，流对象确实存在这样的转换。
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，发现它继承自ios_base，再次定位到ios_base类，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。(参考网页)
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。
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。

///当流处于goodbit状态时，读入成功码，返回cin地址，并转换为void*型，继续循环
operator void* () const
{
    ///流的状态由>>操作符调用ios改变，当读到eof或者输入不符合所写入的类型时设置badbit和failbit
	if (state & (badbit | failbit)) ///一种直观的写法
        return 0;///当流处于badbit或failbit状态时，返回0，循环停止
	return (void*)this;///返回的是cin，相当于while(cin)
}

需要指出的是，上述两个类型转换都是隐式的。
既然我们找到了while(cin)合法的原因，自然需要试验一下。
我们定义一个类A，在A中定义上述两个函数，然后定义A的一个对象a，使用if(a)和if(!a)来验证一下。代码如下：

#include<iostream>
using namespace std;

class A
{
	public:
		A() {}
		~A() {}
		operator void* () const
		{
			cout << "cast to void*; ";
			return (void *)this;
		}
		bool operator ! () const
		{
			cout << "cast to bool; ";
			return true;
		}
};

int main()
{
	A a;
	if (a) cout << "first" << endl;
	if (!a) cout << "second" << endl;
	return 0;
}

运行以上程序，结果为cast to void*; first和cast to bool; second。
结果表明，if(a)隐式调用了operator void* ()函数，if(!a)隐式调用了bool operator ! ()函数。

上述两个函数其实是操作符的重载过程。使用这种重载函数，我们就可以像使用cin一样，用if语句对我们的对象做判断了。