为命名空间中的类模板重载Output运算符

时间:2010-01-29 03:28:39

标签: c++ templates operator-overloading friend outputstream

我有这个程序

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <iterator>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std ;

#if 0
namespace skg 
{
 template <class T>
  struct Triplet ;
}

template <class T>
ostream& operator<< (ostream& os, const skg::Triplet<T>& p_t) ;
#endif

namespace skg
{
 template <class T>
  struct Triplet
  {
 //  friend ostream& ::operator<< <> (ostream& os, const Triplet<T>& p_t) ;

   private:
   T x, y, z ;

   public:
   Triplet (const T& p_x, const T& p_y, const T& p_z)
    : x(p_x), y(p_y), z(p_z) { }
  } ;
}

template <class T>
ostream& operator<< (ostream& os, const skg::Triplet<T>& p_t)
{
 os << '(' << p_t.x << ',' << p_t.y << ',' << p_t.z << ')' ;
 return os ;
}

namespace {
 void printVector()
 {
  typedef skg::Triplet<int> IntTriplet ;

  vector< IntTriplet > vti ;
  vti.push_back (IntTriplet (1, 2, 3)) ;
  vti.push_back (IntTriplet (5, 5, 66)) ;

  copy (vti.begin(), vti.end(), ostream_iterator<IntTriplet> (cout, "\n")) ;
 }
}
int main (void)
{
 printVector() ;
}

编译失败,因为编译器找不到skg :: Triplet的任何输出运算符。但是输出运算符确实存在。

如果我将Triplet从skg名称空间移动到全局名称空间,一切正常。这有什么不对?

1 个答案:

答案 0 :(得分:13)

您需要将operator<<的实现移动到与您的类相同的命名空间中。它正在寻找:

ostream& operator<< (ostream& os, const skg::Triplet<T>& p_t)

但由于参数依赖查找(ADL)的短缺,因此无法找到它。 ADL意味着当你调用一个自由函数时,它会在它的参数的名称空间中查找该函数。这与我们能做的原因相同:

std::cout << "Hello" << std::endl;

尽管operator<<(std::ostream&, const char*)位于std命名空间中。对于您的通话,这些名称空间为stdskg

它会同时查看两者,而不是在skg中找到一个(因为你的是在全局范围内),然后查看std。它会看到可能性(所有正常的operator<<),但这些都不匹配。 因为运行的代码(ostream_iterator中的代码)位于命名空间std中,所以对全局命名空间的访问完全消失了。

通过将运算符放在同一名称空间中,ADL可以正常工作。 Herb Sutter在一篇文章中讨论了这一点: "A Modest Proposal: Fixing ADL." 。 (PDF)。事实上,这是文章的一个片段(展示了一个缺点):

// Example 2.4
//
// In some library header:
//
namespace N { class C {}; }
int operator+( int i, N::C ) { return i+1; }

// A mainline to exercise it:
//
#include <numeric>
int main() {
    N::C a[10];
    std::accumulate( a, a+10, 0 ); // legal? not specified by the standard
}

你有同样的情况。

Sutter和&amp; Sons出版的“C ++编码标准”一书。 Alexandrescu有一个有用的指导方针:

  
      
  1. 将类型及其非成员函数接口保留在同一名称空间中。
  2.   

跟着它,你和ADL会很高兴。我推荐这本书,即使你不能得到一本至少阅读我上面链接的PDF;它包含您需要的相关信息。


请注意,移动运算符后,您将需要您的friend指令(因此您可以访问私有变量):

template <typename U>
friend ostream& operator<< (ostream& os, const Triplet<U>& p_t);

和ta-da!固定的。