签名输出运算符重载

Question

你知道如何为运算符<<编写函数或方法的签名吗？ C++ 中的模板类？我想要这样的东西：

template <class A> class MyClass{
  public:
    friend ostream & operator<<(ostream & os, MyClass<A> mc);
}
ostream & operator<<(ostream & os, MyClass<A> mc){
  // some code
  return os;
}

But this just won't compile. Do anyone know, how to write it correctly?

Answer 1

下面都说了，如果你不需要某个操作员加为好友，那就不要加为好友。特别是对于输出操作员，我认为你不应该让他们成为朋友。这是因为，如果您的类可以输出到流，那么它应该具有等效的 get 函数，以编程方式提供相同的数据。在这种情况下，您可以根据这些 get 函数编写一个 operator<< 作为非友元。

如果您有充分的理由让他们成为朋友，您可以进行朋友定义，

template <class A> class MyClass {
  public:
    friend ostream & operator<<(ostream & os, MyClass<A> const& mc) {
      // ...
    }
};

这样您就不需要 template<...> 子句您输入A。如果您在模板内定义运算符，则已经知道。请注意，即使您在模板内定义它，它也不是成员函数。它仍然是非成员，但可以访问类中声明的名称（如模板参数）。对于您创建的每个 MyClass 实例，都会从打印内容的友元函数中创建一个不同的非模板运算符函数。

如果您想在外部定义模板，则必须预先声明它，以便能够将其给定的特化声明为友元。

// predeclare it so you can make it a friend.
template <class A> class MyClass;
template <class A> ostream &operator<<(ostream &os, MyClass<A> const&);

template <class A> class MyClass{
  public:
    /* the "<A>" is needed - it says that a given instantiation of
       that template is a friend, and not a non-template function. */
    friend ostream & operator<< <A>(ostream & os, MyClass<A> const& mc);
};

template <class A> 
ostream & operator<<(ostream & os, MyClass<A> const& mc){
  // some code
  return os;
}

这使得 operator<< 是 MyClass 的朋友。如果您省略 或也可能是空的 <>，编译器会理解为您创建了一个非模板 运算符具有具体参数而不是模板化参数作为友元。

更简单但不太“正确”的解决方案是使 MyClass 将所有 operator << 实例化作为友元。所以理论上运算符<< 可以访问 MyClass 的私有成员。这不是我们想要的，但它也有效，获得了比需要的更多的访问权限。它消除了前向声明的需要：

template <class A> class MyClass{
  public:
    /* make all instantiations friends. */
    template<typename T>
    friend ostream & operator<<(ostream & os, MyClass<T> const& mc);
};

template <class T> 
ostream & operator<<(ostream & os, MyClass<T> const& mc){
  // some code
  return os;
}