6

我研究并发现，当您想为 cout 重载输出流运算符时，正确的方法是这样做：

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const T& obj)

这个函数必须在类之外定义，因为这里发生的事情是 operator<< 实际上是在 ostream 中定义的友元函数，而您正在使用它。但是，问题是，这个函数是如何在 ostream 中定义的？由于这个函数有 2 个参数，而第二个参数是用户定义的，所以他们无法猜测那里会发生什么。

特定类的重载应如下所示：

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const MyClass& obj)

编译器/库如何对第二个参数进行泛型定义，特别是因为 C++ 中没有泛型类（例如 Java 中的 Object）？

4

2 回答 2

10

我认为您在这里感到困惑：

operator<< 实际上是 ostream 中定义的友元函数，您正在使用它。

确实在内部定义了an 。其实里面定义了好几个版本。但这些与我们无关。此外，它们不是函数：根据定义，函数是在它的朋友类之外定义的。operator <<class std::ostreamfriendfriend

但这与您定义的函数无关，因为您的operator <<函数是一个单独的重载，当您将类型的对象作为第二个参数传递给<<（第一个参数是 a std::ostream&）的调用时，它会被调用。

正如 TemplateRex 所解释的，找到适当函数的确切方法是通过参数相关查找。但更根本的是，您只需要知道有两种方法可以为给定的参数类型A和定义二元运算符B：

  • 作为 class 内部的成员函数A，并且只有一个参数，类型B
  • 作为具有两个参数的自由函数，类型A和B.

当您使用运算符时，这两个定义都是候选函数。（但是有几种操作符，比如复制赋值，只能在类内部定义，不能在类外定义）。所以，回到你的问题：

这个函数到底是如何在 ostream 中定义的？由于这个函数有 2 个参数，而第二个参数是用户定义的，所以他们无法猜测到那里会发生什么

答案是它没有在ostream. 唯一的定义是你的，它在外面。

于 2014-03-08T20:22:52.007 回答
4

C++ 函数可以重载，即多个具有相同名称但采用不同参数的函数可以共存。编译器经过名称查找、参数推导和重载解析的三步过程。最后，只有一个函数重载可以作为最佳匹配存在。可以从Stephan T. Lavavej 的 Core C++系列的前三个视频中获得对这些概念的温和介绍。

一个常见的情况是S命名空间N（可能是全局的）内的用户定义类在operator<<(ostream&, S const&)同一命名空间内具有重载。

namespace N {

class S 
{
    // bla
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& os, S& const& obj)
{
    // print in terms of public interface of S
    // (else, deckare this a friend function inside S)
    return os;
}

} // N

int main()
{
    std::cout << S(); // operator<<(ostream&, S const&) is the best match
}

名称查找是微妙的，在这种情况下，它通过所谓的参数依赖查找工作，它在与函数参数关联的命名空间中查找。对于上面的代码，这些命名空间是std（所有标准库函数所在的位置）和N（您的重载operator<<(ostream&, S const&)所在的位置）。参数推导会推导出正确的类型，重载解析会发现你的重载是最好的匹配（在这种情况下，很可能是唯一的匹配）。

因此，能够使用“本机”语法打印用户定义的类型。

注意：在这种情况下，它不称为“左移”运算符，而是称为“流插入”运算符，即使后者具有与前者相同的词法形式。

于 2014-03-08T20:01:28.333 回答