C++ 中 cout 是個對象，包含頭文件後可以直接用，那麼它是在哪裡定義的呢？

01-05

只要包含了頭文件 & 再加上using namespace std這個編譯指令就可以直接用，比如：
cout &<&< "Hi there" &<&< endl;
有的朋友說是在iostream定義的，可是我看iostream只是聲明，extern ostream cout;
再說了，如果在頭文件定義一個對象，那很多編譯單元都包含這個頭文件，那豈不是重複定義這個對象了？
另外，如果在某處預先定義了，那就說明寫任何程序前，這個對象已經存在了？再繼續推理，豈不是我們沒寫任何程序前，會有很多類似cout 的對象都已經存在了？

不懂，求解答~

Linux/GCC 是在 libstdc++.so ，你可以用 ldd a.out 看看，C++ 程序會鏈接這個動態庫。

看一堆說定義在頭文件的真是看的尷尬。。。

你要明白全局對象的鏈接原理，這個是繼承自C的，每個cpp當中定義的全局變數（也包括C++中對象類型的變數）在編譯的時候和函數一樣會生成符號，這些符號也參與鏈接，當你在代碼中用extern聲明了這個全局變數的時候就可以鏈接到這些符號，跟函數一樣的。所以關鍵在於你在某個cpp當中定義了這個全局變數。對於系統庫來說自然是在系統庫的cpp裡面，一般來說你只裝系統庫的頭文件，所以自然看不到那個定義。

各種 crt 的某個 .cpp/.cc 文件裡面，實現成了一個輸出到 stdout 的 ostream

libcxx 的是在這：libcxx/iostream.cpp at master · llvm-mirror/libcxx · GitHub

還有許許多多的東西你一般看不到定義，只能看到聲明，但大家天天會用。比如printf，比如CreateWindowW。這些東西是定義在庫中的。沒有源碼也可以用。printf位於C的runtime庫中，cout則是C++的runtime庫，CreateWindowW則是Win32 API庫。

頭文件中是不能定義對象的，如果定義了，會造成包含這個頭文件的多個源代碼文件產生命名衝突，這你說的對。頭文件中的cout只是聲明。定義是在庫的二進位文件中。

定義在庫中的cout只是一個「定義」，要有一個C++程序執行起來，程序中才會有符合這個定義的對象。討論對象的各項屬性，只有在運行時刻才有意義。

庫中定義的對象有多少份，要分靜態庫與動態庫來討論。如果是變數對象，那麼每個程序都會有一份，不分靜態與動態庫。如果是函數對象，靜態庫仍然是每個程序一份，但動態庫在整個系統中只會有一份。

libc++里cout/cin/cerr定義在iostream.cpp

libcxx/iostream.cpp at 2f3771acf0a28c15f2b892cef38360dbdfe0b8bb · llvm-mirror/libcxx · GitHub

加點料。因為題主一開始的問題並沒有這麼清楚，只是問在哪裡定義。當時手機輸入並且在回復一個政治議題（字有點多），就隨便回答一下。從原問題的描述看，我以為題主是新手不明白「聲明」和「定義」的定義，就想當然的亂用"定義"這個詞來回答圖省事，是我不對，舊答案是錯誤的。我舊答案的原意是一旦#include & cout就可以用了，如果沒有#include &就不能用（這還真不是廢話，仔細往下讀）。

正確的答案是：在iostream中聲明，哪裡定義未知（標準未強求），但一旦#include &，就可以看成cout被constructed initialized。沒有include iostream之前，是絕對不能用的（可能沒有被constructed initialized）。見下例。

#include &


namespace std {

    //在std中聲明任何東西都是undefined behavior，不要學，這裡只是舉例

    extern ostream cout;

}
struct Test {

    Test() { std::cout &<&< "abc"; }
};

//opps, undefined behavior, 這裡是undefined behavior的最根本原因是C++標準認為，
//沒有#include &，cout就可能沒有被constructed  initialized。

//當然不同的編譯器實現可能會有不同的表現。

Test t;
//晚了

#include &

int main() { return 0; }

在gcc中編譯成功，運行coredump（segmentation fault）。

clang+libstdc++編譯成功，運行coredump（segmentation fault）。

clang+libc++編譯成功，link不成功。

都符合undefine behavior標準。

但是下面就沒問題，

#include &


namespace std {

    //在std中聲明任何東西都是undefined behavior，不要學，這裡只是舉例

    extern ostream cout;

}
struct Test {

    Test() { std::cout &<&< "abc"; }
};

#include &

Test t;

int main() { return 0; }

雖然是undefine behavior, 其實無傷大雅，gcc clang順利運行。

clang+libc++仍然通不過link。也不違背標準。理論上std namespace不允許被聲明定義任何東西。

如果不考慮「定義」的標準定義，把「定義」理解成「constructed「或初始化，理論上就相當於cout在iostream中被「定義」（constructed＆initialized）了。這也是我舊答案的原意。

摟主原問題是「那就說明寫任何程序前，這個對象已經存在了？「，沒有被constructed的或者初始化的對象不能算成對象，所以說不存在。不include &前，cout對象不存在。

查下標準，實際上比我記憶中的更複雜，以下為標準原話：

The objects are constructed and the associations are established at some time prior to or during the first time an object of class ios_base::Init is constructed, and in any case before the body of main begins execution. The objects are not destroyed during program execution.

cout會在 ios_base::Init的對象第一次被constructed的時候被constructed。

The results of including & in a translation unit shall be as if & defined an instance of ios_base::Init with static storage duration. Similarly, the entire program shall behave as if there were at least one instance of ios_base::Init with static storage duration.

#include & 相當於（並不強求編譯器如何實現）定義了一個ios_base::Init的對象（static storage duration）。聯繫上面，即#include &就相當於cout，cin等被constructed。

-----------------------------------以下原答案--------------------------

#include &中定義。

如果你沒有#include&,就不會被定義,也不能直接使用。

一般來說是在 libstdc++ 或者 msvcrtXX 裡面