重载运算符<< （无符号字符类型定义为字节）

Question

我想重载（劫持？）ostream 和 basic_ostream 以便它停止尝试将八位字节（无符号字符）显示为可打印字符。

我已经和 cout 以及朋友们在屏幕上放笑脸一起生活了太久了。我厌倦了使用强制转换：hex << int(0xFF & b) << ...。

是否可以覆盖标准行为？我已经尝试过模板和非模板覆盖。它们编译，但似乎没有被调用。

Answer 1

问题是

template<class charT, class traits>
std::basic_ostream<charT,traits>& 
operator<<(std::basic_ostream<charT,traits>&, charT);

命名空间 std 中已经存在一个。由于 basic_ostream<> 也在该命名空间中，因此当您输出 unsigned char 时，ADL 会选取它。添加您自己的重载可能会使调用运算符变得不明确，或者您的重载将被默默地忽略。

但即使它能工作，它也会很脆弱，因为忘记一个包含可能会巧妙地改变代码的含义，而无需编译器进行任何诊断。
还有更多：每个查看此类代码的维护程序员都会假设调用了标准运算符（并且在向代码添加另一个输出语句时永远不会想到添加包含）。
简而言之，最好添加一个函数来完成您想做的事情。

一个合理的语义替代方案可能是添加一个流操纵器来调用您想要的输出格式。不过，我不确定这在技术上是否可行。

Answer 2

吕克是对的。

如果您不介意十进制输出，则当前方法的更快替代方案是将 char 提升为 int：

unsigned char c = '!';
os << +c;

我不明白这会带来多大的负担！

Answer 3

#include <iostream>
#include <string>       // std::char_traits

typedef unsigned char       UChar;
typedef UChar               Byte;

typedef std::char_traits<char>      CharTraits;
typedef std::char_traits<wchar_t>   WCharTraits;

typedef std::basic_ostream< char, CharTraits >      CharOStream;
typedef std::basic_ostream< wchar_t, WCharTraits >  WCharOStream;

CharOStream& operator<<( CharOStream& stream, UChar v )
{
    return stream << v+0;
}

int main()
{
    char const      c   = 'c';
    UChar const     u   = 'u';

    std::cout << c << '\n' << u << std::endl;
}

这与 MSVC 10.0 和 MinGW g++ 4.4.1 配合得很好，并且可以用 Comeau Online 干净地编译，所以我相信它在形式上没问题。

干杯&呵呵，

Answer 4

阿尔斯是对的​​，你所要求的事情不会发生。

你能做的最好的事情就是编写你自己的IO操纵器(iomanip）来为你施展魔法。在这种情况下，你需要一个接受unsigned char的函数（尽管我强烈建议使用 中的 uint8_t）。

#include <stdint.h>
#include <ostream>

class asHex
{
public:
    asHex(uint8_t theByte): value(theByte) {}
    void operator()(std::ostream &out) const 
        { std::ios::fmtflags oldFlags = out.flags; out << std::hex 
              << std::setw(2) << std::setfill('0') << std::uppercase << theByte; 
          out.flags(oldFlags); }
private:
    uint8_t theByte;
};

std::ostream& operator<<(std::ostream &out, asHex number)
{
    number(out); return out;
}

然后你可以这样写：

cout << asHex(myByte);

你可以向 asHex 添加构造函数，甚至使其成为一个模板类来支持 16、32 和其他位数。

（是的，我知道 不是官方的 C++ 头文件，但我宁愿将其定义放在全局命名空间中，而不是 std:: 中必须执行 using namespace std; 转储全局命名空间中的所有内容。）

Answer 5

由于 ADL，将调用标准operator<<。尝试明确限定您的调用：

::operator<<(os, 42);

Answer 6

您无法直接覆盖 std::cout 的行为。如果任何开发代码可以更改其他代码使用的标准库的行为，那就太容易出错了。

您可以创建自己的类来模拟std::cout的行为并使用该对象。

class SpecialCout
{
    template <typename T>
    friend SpecialCout& operator<< ( SpecialCout const& scout, T const &t )
    {
        // Do any adjustments to t here, or decide to return early.

        std::cout << t;
        return *this;
    }

};

extern SpecialCout scout;