`cout＆lt;＆lt; x`和`cout.operator＆lt;＆lt;（x）`和`operator（std :: cout，x）`？

Question

这与difference-between-cout-x-and-cout-operator-x问题有关，但仍然有点不同......

#include <iostream>

int main(){
    std::cout << "hello" << std::endl;

    std::cout.operator<<("hello2");
    std::cout.operator<<(std::endl);

    operator<<(std::cout, "hello3");
//    operator<<(std::cout, std::endl);

    return 0;
}

Q1：为什么std::cout.operator<<("hello2");有效？

从other answers开始，我希望编译器会抱怨，因为operator<<意味着是一个自由函数，而不是cout的成员。但是，在我的系统上，它会输出“0x10d54df31”。而且，更奇怪的是，以下行正确执行std::endl。

Q2：为什么operator<<(std::cout, std::endl);不起作用？

我知道std::endl是一个函数，但是对我来说似乎很奇怪hello3输出有效，而`std :: endl'却没有。相反，编译器会抛出错误：

main.cpp:10:4: error: no matching function for call to 'operator<<'
    operator<<(std::cout, std::endl);

问题3：如何以std::cout << "hello1" << std::endl;形式写出第一个operator<<(...)？

如果前两个问题已得到解答，那么这可能已经涵盖了。这是学习练习的重点，所以明确地提出这个问题似乎是明智的。

Answer 1

操作符可以以不同的方式实现，特别是左侧是您的类型的operator<<可以实现为自由函数或左侧类型的成员函数。

虽然您必须将ostream& operator<<(ostream&, MyType const&)实现为自由函数（因为MyType不是左侧），但库实现可以选择 ^* 来实现{{1}对于一些基本类型insde operator<<类型（这实际上是模板的特定实例，我试图忽略细节）。

编辑：使用标准检查后，这是不正确的：

这是您在代码中注意到的内容，std::ostream的重载是const char*（ostream）的成员。 < / p>

将操纵器的重载实现为成员函数（Q2），并且存在从basic_ostream<char,char_traits<char>到const char*的隐式转换，如果使用显式调用成员运算符的语法，将会选择该转换（ Q1）。对于Q3，答案是：

const void*

^* 实施实际上不是 free 可供选择，因为标准规定了签名。

Answer 2

operator<<的某些重载是类成员，有些则不是。

在C ++ 03中，这创建了一些令人困惑的调用场景，因为对非const（not-member的参数）的引用不能绑定到rvalue，但至少在C ++ 11中通过引入rvalue引用参数重载来修复一个这样的问题。

因此，调用compile或不调用更多地取决于C ++标准版本，C ++ 03或C ++ 11。

Answer 3

std::ostream中定义了许多成员输出运算符。回想起来，这可能是一个错误，但是当IOStreams首次创建时，我认为它实际上是必要的。这些成员运算符包含带有函数指针的重载，这意味着您需要使用成员表示法。使用C字符串的运算符是非成员重载，即，您需要使用非成员函数调用表示法来获取C字符串重载。当您使用char const*调用成员运算符时，char const*将转换为void const*，其中有成员输出运算符。

Answer 4

您的问题可以分解为非成员函数的成员函数。

拥有13.5.2二元运算符

  

应实施二元运算符   通过具有一个参数的非静态成员函数（9.3）或通过   具有两个参数的非成员函数。因此，对任何二进制文件   operator @，x @ y可以解释为x.operator @（y）或   操作者@（X，Y）。如果两种形式的操作符功能都已存在   声明，13.3.1.2中的规则确定哪个（如果有的话）   使用解释。

省略13.3.1.2的引用，首选成员函数（运算符）。

第'std :: cout＆lt;＆lt;行“你好”＆lt;＆lt;的std :: ENDL;”涉及非成员职能。每个'std :: cout.operator'都是一个显式的成员函数调用。

• Q1是成员运算符＆lt;＆lt;（const void *）
• Q2没有会员参加活动
• Q3不可能