如何重载运算符<<不接受或返回ostream

时间:2008-11-14 16:22:50

标签: c++ templates operator-overloading

原始问题

我正在编写一个日志记录类,其目标是能够执行此操作:

// thread one
Logger() << "Some string" << std::ios::hex << 45;
// thread two
Logger() << L"Some wide string" << std::endl;

目前我的Logger标题看起来像这样:

#pragma once;
#include <ostream>    
class Logger
{
public:
    Logger();
    ~Logger();

    std::ostream* out_stream;
};

template <typename T>
Logger& operator<< (Logger& logger, T thing) {
    *logger.out_stream << thing;
    return logger;
}

关于这堂课的一些注意事项:

  1. 跨平台兼容性不是问题。
  2. 在Logger.cpp内部有一个单例类,负责创建“真正的”ostream。
  3. Logger构造函数和解构函数执行单例的必要锁定。
  4. 我有三个问题:

    • 如何制作运营商&lt;&lt;是朋友还是成员,所以我可以将out_stream设置为私有?
    • 如何制作运营商&lt;&lt;机械手的功能工作?
    • 如何添加专门化,以便如果T是WCHAR *或std :: wstring,它会在将其传递给out_stream之前将其转换为char *或std :: string? (我可以进行转换。在我的情况下,丢失高的unicode字符不是问题。)

    在答案中学到的事情摘要:

    • 将模板放在朋友之前而不是之后。
    • std :: ios :: hex不是操纵者。 std :: hex是一个操纵者。

    最终结果

    #pragma once
    #include <ostream>
    #include <string>
    
    std::string ConvertWstringToString(std::wstring wstr);
    
    class Logger
    {
    public:
        Logger();
        ~Logger();
    
        template <typename T>
        Logger& operator<< (T data) {
            *out << data;
            return *this;
        }
        Logger& operator<< (std::wstring data) {
            return *this << ConvertWstringToString(data);
        }
        Logger& operator<< (const wchar_t* data) {
            std::wstring str(data);
            return *this << str;
        }
    
    private:
        std::ostream* out;
    };
    

4 个答案:

答案 0 :(得分:7)

您可以使用友元定义,它将在类的周围命名空间中定义运算符,并使其仅对运算符重载分辨率可见(不能使用::运算符&lt;&lt; ...语法手动调用):< / p>

class Logger
{
public:
    Logger();
    ~Logger();

    std::ostream* out_stream;

    template <typename T>
    friend Logger& operator<< (Logger& logger, T thing) {
        *logger.out_stream << thing;
        return logger;
    }

    /* special treatment for std::wstring. just overload the operator! No need
     * to specialize it. */
    friend Logger& operator<< (Logger& logger, const std::wstring & wstr) {
        /* do something here */
    }

};

替代方案,保持代码不变,只需使运算符&lt;&lt;模板朋友,你将这一行添加到你的类定义:

template <typename T>
friend Logger& operator<< (Logger& logger, T thing);

对于操纵器问题,我会在一段时间之前给你我的代码:

#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;

template<typename Char, typename Traits = char_traits<Char> >
struct logger{
    typedef std::basic_ostream<Char, Traits> ostream_type;
    typedef ostream_type& (*manip_type)(ostream_type&);
    logger(ostream_type& os):os(os){}
    logger &operator<<(manip_type pfn) {
        if(pfn == static_cast<manip_type>(std::endl)) {
            time_t t = time(0);
            os << " --- " << ctime(&t) << pfn; 
        } else
            os << pfn;
        return *this; 
    }
    template<typename T> 
    logger &operator<<(T const& t) { 
        os << t; 
        return *this;
    }
private:        
    ostream_type & os;
};

namespace { logger<char> clogged(cout); }
int main() { clogged << "something with log functionality" << std::endl; }

};

请注意,它是std :: hex,但不是std :: ios :: hex 。后者用作流的setf函数的操纵符标志。请注意,对于您的示例,不需要对操纵器进行特殊处理。上面对std :: endl的特殊处理只是需要因为我在使用std :: endl时会另外流时间。

答案 1 :(得分:2)

使用模板是正确的方法,但您只需确保模板位于标题文件(logger.h或您调用的任何内容)中,在实现文件(logger.cpp)中。这将自动适用于operator <<定义std::ostream的任何类型。它还会自动使用流操纵器对象 - 这些实际上只是带有std::ostream参数的函数,operator <<只调用ostream上的函数。

您可以按如下方式设置operator <<朋友的功能:

template <typename T> friend Logger& operator<< (Logger& logger, T thing);

专业化很简单 - 只需使用模板专业化(再次在头文件中):

template <typename T>
Logger& operator<< (Logger& logger, T thing) {
    *logger.out_stream << thing;
    return logger;
}

// Template specialization - the "template <>" part is necessary
template <>
Logger& operator<< (Logger& logger, const wchar_t *wstr)
{
  // convert wstr to an ANSI string and log it
}

template <>
Logger& operator<< (Logger& logger, const std::wstring & wstr)
{
  // convert wstr to an ANSI string and log it
}

答案 2 :(得分:2)

不需要友情宣言:

class Logger
{
public:
    Logger();
    ~Logger();

template <typename T>
inline Logger& Display(T thing)
{
   *out_stream << thing;
    return *this;
}
private:
    std::ostream* out_stream;
};

template <typename T>
Logger& operator<< (Logger& logger, T thing) 
{
    return logger.Display(thing);
}

答案 3 :(得分:0)

为什么不使用printf方式并使用多参数方法(使用三个点......)。这仍然为你提供了很多形成能力,并且当你使用&lt;&lt;。

时,它并不会让它变得混乱。

例如:

Logger("This is my log msg %0X", 45);

挂起两秒钟,然后为你提取代码示例。

编辑:

void Logger(const char* format, ...)
{
    char szMsg[3000];

    va_list args;
    va_start( args, format );
    vsnprintf( szMsg, sizeof(szMsg) - 1, format, args );
    va_end(args);

    // code to print szMsg to a file or whatever here
}

如果你想将它作为一个类而不是一个独立的函数使用,你可以重载logger operator()并且它可以正常工作