cout << "hello" 为什么选择非会员版的operator<<？

Question

今天我试图理解这个与 operator 及其重载有关的东西。

让我们看看这段代码：

cout.operator<<("hello");   // +16 overloads -> implicit conversion to void*
cout.operator<<(123);       // +16 overloads

operator<<(cout,"hello");   // +13 overloads
operator<<(cout, 123);      // ERROR: no overload

cout << "hello";            // +13 overloads ---> non-member version!
cout << 123;                // +16 overloads ---> member version!

感谢 Visual Studio 的 Intellisense，我可以检测每个它可以提供多少重载。

我得出结论：

• 非成员运算符13
• 成员运算符16

我得到了这些问题：

从最后两行可以看出，当使用带有 const char[] 的 cout 时，会选择非成员重载。

• 为什么没有成员运算符

另外，在第四行我们得到一个错误，因为没有非成员运算符

• 为什么没有接受整数的非成员运算符

最后但并非最不重要的一点

• cout << “hello”为什么选择非会员版运营商

可能是因为有一个特定的非成员运算符是 const char[] 的良好候选者，而不是成员运算符无效*？

Answer 1

为什么没有cout 对象的成员operator<< 接受const char[]？

字符串单独处理。为std::basic_string 创建成员运算符将要求所有流都依赖于std::basic_string 功能，这并不总是可取的。所有成员运算符都用于内置语言类型，但 std::basic_string 是一个类，因此它具有非成员运算符重载。有人可能会争辩说const char[]（衰减为const char*）是一种内置类型，但operator<< 流const char* 类似于std::basic_string，将这些实现拆分为两个不同的没有意义图书馆的区域。处理字符串的功能，无论是使用数组还是类，通常都组合在一起。

为什么没有非成员运算符

因为不需要一个。它已经作为成员运算符存在。您不应该直接调用成员运算符（除非您需要，而您的示例不需要这样做）。您应该只正常使用运算符 (stream << ...) 并让重载解析根据参数、范围等选择正确的成员或非成员运算符。如果您考虑一下，非成员重载会导致歧义错误。 stream << 123 应该打电话给stream.operator<<(123) 还是::operator<<(stream, 123)？只能选择一种，否则编译失败。

为什么cout << “hello” 选择operator<< 的非会员版本？ 可能是因为有一个特定的非成员 operator<< 重载它是 const char[] 的良好候选者，而不是采用 void* 的成员-operator<< 重载？

这正是原因。类型化的const char[] 参数比非类型化的void* 指针更适合窄字符串文字。因此，如果两个运算符都在范围内（并且 const char[] 重载仅在使用 #include <string> 时才在范围内），那么编译器将选择匹配更好的重载。

Answer 2

IIRC 非成员 const char * 重载是由于技术原因：委员会希望宽字符流也提供 const char* 输出，但如果您同时提供 operator<<(const charT*) 和 operator<<(const char *) 作为成员，那么由于具有两个具有相同签名的成员函数，窄字符流将是不正确的。让他们作为非成员解决了这个问题——他们现在将在重载决议中解决这个问题，如果有歧义，你只需添加一个更专业的重载。

Answer 3

为什么 cout 对象没有一个成员运算符

不需要，因为const char[] 会衰减为const char*。

为什么没有非成员运算符

这不会让我们在 ADL 期间变得模棱两可吗？

为什么cout

因为它比转换为 void const* 更好，后者需要类型转换。