重载运算符<<不使用友元函数输出对象成员

Question

我在很长一段时间后刷新 cpp，试图理解运算符重载方法。 我试图重载“operator<<”输出对象的成员。但如果不使用朋友功能我就无法做到这一点。我正在寻找一种不使用友元函数的方法。

这是我的类 def:

class Add{
private:
int x;

public:
friend ostream& operator<<(ostream& ostr, Add const& rhs); //Method 1
void operator<<(ostream& ostr);                //Method 2
};

函数实现

//Method 1
ostream& operator<<(ostream &ostr, Add const& rhs)
{
    ostr<<rhs.x;

return ostr;
}

//Method 2
void Add::operator<<(ostream& ostr)
{
    cout<<" using operator<< \n";
    ostr<<x;
}

来自主函数的调用

cout<<Obj_Add;  //calls the Method 1

Obj_Add<<cout;  //calls the Method 2

现在我的问题是，我想在不使用友元函数的情况下实现方法 1 类型调用。但不知道cpp中是否可以。我尝试了一些实现，但都给了我编译错误。请帮助我理解我在这里缺少的一点。

Answer 1

如果您的类中有公共访问器函数，或者类似 stream 的函数，则不需要与 operator<< 建立友谊：

// v1
class foo{
public:
  int data() const{ return _data; }
private:
  int _data;
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& o, foo const& f){
  return o << f.data();
}

// v2
class foo{
public:
  void stream_to(std::ostream& o){
    o << _data;
  }
private:
  int _data;
};

std::ostream& operator<<(std::ostream& o, foo const& f){
  f.stream_to(o);
  return o;
}

v2 具有以下额外优势：允许stream_to成为virtual函数，这对于多态基类很有帮助，因此您不需要重新实现operator<<对于每一个派生的类，仅stream_to。

Answer 2

使用 x 的 getter 是可能的。

如果运算符<<不是好友，无法访问会员x

class Add {
    private:
        int x;

    public:
        int getX() { return x; }
};

//Method 1
ostream& operator<<(ostream &ostr, Add const& rhs)
{
    //ostr<<rhs.x;       //Fail: x is private

    ostr << rhs.getX();  //Good

    return ostr;
}

Answer 3

如果您有其他方法从对象获取x，则可以避免将运算符函数作为友元。

class Foo
{
private:
    int bar;

public:
    int get_bar() const { return bar; }
};

ostream &operator<<(ostream &os, const Foo &foo)
{
    os << foo.get_bar();
    return os;
}

Answer 4

这是不可能的，除非您添加某种机制来获取 x ，例如 public

// in the class
int get_x() const { return x; }

或不同的机制来打印对象

// outside the class
std::ostream &operator<<(std::ostream &out, Add const &obj)
{
    obj.print(out);
    return out;
}