C++定义内部类的<<操作符

Question

在一个我没有发起的项目上工作，我想在一个类中添加一个<< 运算符。问题：该类是另一个类的私有内部类，后者在namespace中。

我做不到。

问题可以这样简化：

#include <iostream>
#include <map>
namespace A {
    class B {
        private:
            typedef std::map<int, int> C;
            C a;
            friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const C &c) {
                for (C::const_iterator p = c.begin(); p != c.end(); ++p)
                    os << (p->first) << "->" << (p->second) << " ";
                return os;
            }
        public:
            B() {
                a[13] = 10;
                std::cout << a << std::endl;
            }
        };
}
int main() {
    A::B c;
}

我尝试用g++ test.cpp 编译它：error: no match for ‘operator<<’。编译器没有找到我的重载函数。我认为在标题中定义它会更简单，但没有运气。如果你觉得比较合适，我也可以在CPP文件中定义类，但是我不知道怎么做。

最后一个要求，我不能使用 C++11（很遗憾）。

Answer 1

由于友元运算符首先在类中声明，因此只能通过依赖于参数的查找获得。但是，它的两个参数类型都不在namespace A 中，所以找不到。 C 是 std::map 的别名，因此在 ADL 中被视为在 namespace std 中。

有多种方法可以修复它，但都不是完美的：

• 在类定义前声明namespace A中的函数；然后它通过正常查找变得可用，而不仅仅是 ADL。但是，这会在一定程度上破坏封装，如果其他任何东西试图将 operator<< 重载为 std::map，可能会导致问题。
• 用命名的静态（非友元）函数替换运算符重载，并按名称调用它。
• 将C 声明为内部类，而不是std::map 的别名。这可以在不破坏封装的情况下启用 ADL，但如果您希望它的行为类似于 std::map，那就有点尴尬了。

Answer 2

根据 Mike Seymour 的回答，这是第一个解决方案的示例。 注意 operator

namespace A {

  // It has to expose the B::C's type
  std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const std::map<int, int> &c);

  class B {
  private:
    typedef std::map<int, int> C;
    C a;
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const B::C &c);
  public:
      B() {
        a[13] = 10;
        std::cout << a << std::endl;
      }
    };

  std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const B::C &c) {
    for (B::C::const_iterator p = c.begin(); p != c.end(); ++p) {
      os << (p->first) << "->" << (p->second) << " ";
    }
    return os;
  }
}