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我正在尝试为我创建的模板化堆栈类（作为编程分配）重载输出流运算符（<<）。我正在使用向堆栈类声明友元运算符<< 函数的正常范例。我遵循了 Prata 的“将模板友元函数绑定到模板类”的示例（C++ 入门加）。代码编译并执行，但没有给出预期的结果，因为模板化的 operator<< 函数试图重载 main 中输出流运算符的每次出现，而我只希望它重载 Stack 类的输出流运算符. 所以我认为我需要专门化重载的 operator<< 函数。

我构建了一个更简单的代码示例来演示这个问题。请注意，在示例中，我使用了一个名为“oper()”的函数，而不是使用重载的 operator<<。代码如下（也附上），问题是 oper() 适用于 Bigger 类（我想要）和 BIG 类（我不想要）。你能告诉我如何专门化模板化的 oper() 函数吗？

    // Compiler:   gcc
// Purpose:    test templates. test bound template friend fns.
#include <iostream>
using namespace std;

// declare template function
template <typename T> std::ostream & oper (std::ostream &os, const T &);

template <typename T> class Bigger {
    T value;
public:
    Bigger(T init) {value = init;}
    // declare bound template friend functions
    friend std::ostream &oper<> (std::ostream &os, const Bigger<T> &);
};

class Bad { // but oper() can work with this class too!
    int i;
public:
    int value;
    Bad(): i(1),value(2) {};
};

// define full template functions
// want to specialize this function so that it only works with class Bigger!
template <typename T> std::ostream &oper (std::ostream &os, const T & big) {
    os << big.value;
    return os;
}

int main (int argc, char * argv[]) {
    Bigger <float> bf {3.1};
    // this is desired behavior. oper() acts as a friend to Bigger.
    cout << "oper bf: "; oper(cout,bf); cout<<endl;
    Bad bad;
    // this is undesired behavior. template is too loose allowing oper to work for Bad!!!
    cout << "oper bad: ";oper(cout,bad);cout<<endl;

    return 0;
}
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2 回答 2

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如何将绑定的模板友元函数专门用于模板类？

简单的答案你不能。函数模板只能是完全专业化的，但您要求的是提供类似于类模板的部分专业化的东西。最接近的事情是提供不同的基本模板（请参阅 Petr Budnik 答案）而不是专门化....但我也不会这样做。

在定义模板的友元运算符（或一般的友元函数）时，我不喜欢使用模板，而是将单个非模板运算符定义为模板的友元。这可以通过在类定义中提供友元函数的定义在语言中实现：

template <typename T>
class MyTemplate {
   int data;
//...
   friend std::ostream operator<<(std::ostream& os, MyTemplate const& t) {
       os << t.data;
       return os;
   }
};

这种方法有几个优点，第一个是它允许为非模板函数提供通用实现，从而避免了函数模板特化出现的所有问题（注意：避免特化函数模板！）以及定义重载的多个基本函数模板，等等。同时，它在只能通​​过 ADL 查找找到它们的上下文中创建这些函数，这意味着它不会污染其他上下文，从而简化错误消息（或至少不会使它们进一步复杂化）。

于 2013-08-16T18:35:28.003 回答
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如果您前向声明Bigger，那么您可以限制oper只在以下方面工作Bigger：

// declare template function
template <typename T> class Bigger;
template <typename T> std::ostream & oper (std::ostream &os, const Bigger<T> &);

template <typename T> class Bigger {
    T value;
public:
    Bigger(T init) {value = init;}
    // declare bound template friend functions
    friend std::ostream &oper<> (std::ostream &os, const Bigger &);
};

// define full template functions
template <typename T> std::ostream &oper (std::ostream &os, const Bigger<T> &big) {
    os << big.value;
    return os;
}

这允许您使用模板定义，oper但只能使单个专业化oper<T>成为Bigger<T>. 请注意，语法比大卫的答案复杂得多——这也是我在实践中也是这样做的。

于 2013-08-16T18:37:54.573 回答