运算符<< C++模板类中成员类型的重载

Question

在下面的代码中，我有一个带有成员类型（结构元素）的模板类。我想为那个成员类型重载运算符

如果有人能指出我哪里出错了，我将不胜感激？

include <iostream>
using namespace std;

// fwd decl
template<class T> class CC;

// operator<< overload template for member type CC<T>::Element
template<class T>
ostream& operator<<(ostream& os, const typename CC<T>::Element& elm) {
    return os << elm.val1 << "/" << elm.val2;
}

template<class T>
class CC
{
public:
    struct Element {    // type member
        int val1;
        int val2;
    };

    template<typename U>
    friend ostream& operator<<(ostream& os, const typename CC<U>::Element& elm);
};

int main() {
    CC<int>::Element elm{0,0};
    cout << elm << endl;     // does not compile due to this!
}

Answer 1

模板参数不能从嵌套实体中推导出来（简短的解释：对于不同的模板实例，类型可能是接缝的）。也就是声明

template<typename U>
ostream& operator<<(ostream& os, const typename CC<U>::Element& elm);

永远不会考虑是否为friend，因为无法推断出U 类型。您可以通过将 friend 运算符设为非模板来解决此问题：

// ...
friend ostream& operator<<(ostream& os, const Element& elm) { ... }
// or
friend ostream& operator<<(ostream& os, const CC<T>::Element& elm) { ... }
// ...

不过，该函数需要在其声明中实现。

Answer 2

你的问题是在下面的代码中

 ostream& operator<<(ostream& os, const typename CC<T>::Element& elm) {

Element 处于非推断上下文中。结果，不能推导出模板参数。而且由于使用显式模板参数调用operator<< 会非常难看（如果可能的话），我建议更改整体编码模式。

例如，可以将elm 推导出为模板参数，比如

template<typename E>
friend ostream& operator<<(ostream& os, const E& elm);

然后使用专门的结构从 E 中提取实际的U。