签名输出运算符重载

Question

你知道，如何在 C++ 中为模板类的 operator

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;
}

但这不会编译。有谁知道，如何正确写？

Answer 1

下面都说了，如果你不需要运营商成为朋友，那就不要把它变成朋友。特别是对于输出操作符，在我看来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，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 get 函数将 operator<< 写成非朋友。

如果你有充分的理由让他们成为朋友，你可以做一个朋友定义

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

这样您就不需要获得A 类型的template<...> 子句。如果您在模板中定义运算符，则已经知道。请注意，即使您在模板中定义了它，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创建一个不同的 非模板 运算符函数。

如果你想在外面定义模板，你必须预先声明它才能将它的给定特化声明为友元。

// 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operator<< <Foo> 成为MyClass<Foo> 的朋友。如果您要省略 <A> 或也可能为空的 <>，编译器会理解为说您创建了一个 non-template 运算符，该运算符具有具体参数而不是模板参数。 p>

更简单但不太“正确”的解决方案是让MyClass <Foo> 将所有operator << 实例化为朋友。所以理论上operator << <Bar> 可以访问MyClass <Foo> 的私有成员。这不是想要的，但它也有效，获得了比需要更多的访问权限。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;
}