重载 operator<< 时将 C++ 流作为参数答案

【问题标题】：C++ stream as a parameter when overloading operator<<重载 operator<< 时将 C++ 流作为参数
【发布时间】：2024-04-30 19:45:01
【问题描述】：

我正在尝试编写自己的日志记录类并将其用作流：

logger L;
L << "whatever" << std::endl;

这是我开始使用的代码：

#include <iostream>

using namespace std;


class logger{
public:
    template <typename T>
    friend logger& operator <<(logger& log, const T& value);
};

template <typename T>
logger& operator <<(logger& log, T const & value) {
    // Here I'd output the values to a file and stdout, etc.
    cout << value;
    return log;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    logger L;
    L << "hello" << '\n' ; // This works
    L << "bye" << "alo" << endl; // This doesn't work
    return 0;
}

但我在尝试编译时遇到错误，说没有 operator

pruebaLog.cpp:31: error: no match for ‘operator<<’ in ‘operator<< [with T = char [4]](((logger&)((logger*)operator<< [with T = char [4]](((logger&)(& L)), ((const char (&)[4])"bye")))), ((const char (&)[4])"alo")) << std::endl’

所以，我一直试图重载 operator

logger& operator <<(logger& log, const basic_ostream<char,char_traits<char> >& (*s)(basic_ostream<char,char_traits<char> >&))

但没有运气。我尝试过使用模板而不是直接使用 char，也尝试过简单地使用“const ostream& os”，但什么也没有。

让我烦恼的另一件事是，在错误输出中，operator

【问题讨论】：

在重载操作符时，[std::endl 的可能重复是未知类型*.com/questions/1134388/…)

标签： c++ operator-overloading stream endl

【解决方案1】：

endl 是一头奇怪的野兽。它不是一个常数值。它实际上是一个函数。你需要一个特殊的覆盖来处理endl的应用：

logger& operator<< (logger& log, ostream& (*pf) (ostream&))
{
  cout << pf;
  return log;
}

这接受插入一个接受ostream 引用并返回ostream 引用的函数。这就是endl。

编辑：回应 FranticPedantic 的有趣问题“为什么编译器不能自动推断？”。原因是，如果你深入研究，endl 实际上本身就是一个 template 函数。定义为：

template <class charT, class traits>
  basic_ostream<charT,traits>& endl ( basic_ostream<charT,traits>& os );

也就是说，它可以将任何类型的ostream 作为其输入和输出。所以问题不在于编译器无法推断出 T const & 可能是一个函数指针，而是它无法确定 which endl 你打算传入。模板化的问题中提出的operator<< 版本将接受指向任何函数的指针作为其第二个参数，但同时，endl 模板代表一组无限潜在函数，因此编译器在那里无法做任何有意义的事情。

提供operator<< 的特殊重载，其第二个参数匹配endl 模板的特定实例化，允许调用解析。

【讨论】：

谢谢！那解决了它。现在我看到了您的解决方案，我发现我的定义 basic_ostream<char,char_traits<char> >& (*s)(basic_ostream<char,char_traits<char> >&) 是 ostream 的通用版本，因为它被定义为“const”而不起作用。一旦我放弃了 const，它就起作用了。
对我来说真正的问题仍然存在，这就是为什么编译器不能将 T 推断为函数指针并绑定到它？

【解决方案2】：

endl 是一个 IO 操纵器，它是一个函子，它通过引用接受流，对其执行一些操作，然后通过引用返回该流。 cout << endl 等价于cout << '\n' << flush，其中flush 是一个刷新输出缓冲区的操纵器。

在你的类中，你只需要为这个操作符写一个重载：

logger& operator<<(logger&(*function)(logger&)) {
    return function(*this);
}

其中logger&(*)(logger&) 是通过引用接受和返回logger 的函数的类型。要编写自己的操纵器，只需编写一个与该签名匹配的函数，并让它对流执行一些操作：

logger& newline(logger& L) {
    return L << '\n';
}

【讨论】：

这比公认的答案更复杂，但仍然是一种有趣的方法。
@FranticPedantic：同一枚硬币的两面，真的。

【解决方案3】：

我认为问题在于您的流不会重载 operator<< 以接受与 std::endl 具有相同类型的函数，如以下答案所示：std::endl is of unknown type when overloading operator<<

【讨论】：

【解决方案4】：

在 C++ 中，流缓冲区封装了底层 I/O 机制。流本身只封装了对字符串的转换，以及 I/O 方向。

因此，您应该使用预定义的流类之一，而不是自己制作。如果您希望 I/O 进入一个新目标（例如系统日志），那么您应该创建自己的 流缓冲区（源自 std::streambuf）。

【讨论】：