Question

查看ostream::operator << c ++参考后，

我注意到以下声明：

ostream& operator<< (bool val);
ostream& operator<< (short val);
ostream& operator<< (unsigned short val);
ostream& operator<< (int val);
ostream& operator<< (unsigned int val);
ostream& operator<< (long val);
ostream& operator<< (unsigned long val);
ostream& operator<< (float val);
ostream& operator<< (double val);
ostream& operator<< (long double val);
ostream& operator<< (void* val);
ostream& operator<< (streambuf* sb );
ostream& operator<< (ostream& (*pf)(ostream&));
ostream& operator<< (ios& (*pf)(ios&));
ostream& operator<< (ios_base& (*pf)(ios_base&));

但后来我发现还有以下声明：

ostream& operator<< (ostream& os, char c);
ostream& operator<< (ostream& os, signed char c);
ostream& operator<< (ostream& os, unsigned char c);
ostream& operator<< (ostream& os, const char* s);
ostream& operator<< (ostream& os, const signed char* s);
ostream& operator<< (ostream& os, const unsigned char* s);

为什么char / string输出运算符不是成员函数？

Answer 1

第一组运算符是流类的成员。

大多数操作符重载（如第二组中的操作符重载）不是。

至于为什么，这可能只是一次历史性事故。内置类型的运算符可以添加到流类中，显然它们是（在C ++标准化之前很久）。该标准只记录了现有的做法。

用户定义类型的运算符显然无法添加到流类中，因此它们实现为自由函数。

回想起来，让所有运营商免费使用功能会更加一致，但这可能会破坏一些旧程序。

Answer 2

其他人已经描述了这些差异，这是我为什么会分裂的原因。

以char变量作为参数的非成员版本是专门的，具体取决于目标流的基本字符类型的类型，并根据区域设置进行处理，因为标准定义了特定的行为（o << '1'有不同的行为超过oo << 33，如果o为basic_ostream<wchar_t>等，则必须妥善处理。

E.g。写入char的{{1}}被扩大，而如果写入basic_ostream<wchar_t>则不是（basic_ostream<char>。（27.6.2.5.4）。实际上有operator<<的多个重载，例如：

basic_ostream<_Elem, _Traits>& operator<<(basic_ostream<_Elem, _Traits>& _Ostr, char _Ch)
basic_ostream<char, _Traits>& <<(basic_ostream<char, _Traits>& _Ostr, char _Ch)

如果它们被定义为成员函数，那么你将不能像它那样专门化它们，因为你必须部分地专门化整个类，而不仅仅是单个成员，因为标准不允许对成员函数进行部分特化

Answer 3

实际上有两个overloader operator<<系列，正如您所发现的那样。

一个系列是重载成员ostream::operator<<（隐式获取ostream引用作为this指针）而另一个系列是重载的自由函数operator<< ostream引用显式为参数。

如果要将流功能添加到自己的类中，可以添加自由功能。

Answer 4

运营商的原因＆lt;＆lt;取char不是成员函数是因为ostream中已经定义了将字符写入流的函数。

basic_ostream& put(Ch c);
basic_ostream& write(const Ch* p, streamsize n);

因此，这些运算符成为非成员函数，在内部使用这两个函数。

Answer 5

第一个系列是成员函数，return *this因此操作符链可以工作。

第二个系列是独立功能（正如您所说，您可以为任何类添加，因此您可以将它们流式传输到std::ostream），这些功能没有this可以返回return os而是让操作员链接工作。

请注意，两者在呼叫站点的工作方式相同。

关于ostream类和运算符的误解＆lt;＆lt;

5 个答案: