C ++中的继承和好友功能

Question

我读到，由于friend函数不是成员函数，因此它永远不会被继承。 我尝试了以下代码

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

class Base {
    char *m_str;
public:
    Base(void): m_str("Base Default") { }
    friend ostream & operator<<(ostream & , const Base &);
};

ostream & operator<<(ostream &os , const Base &b) {
    os << "Base String : " << b.m_str << endl;
    return os;
}

class Derived : public Base {
    char *m_dstr;
public:
    Derived(void): Base(), m_dstr("Derived Default") {  }
};
int main(void) {
    Derived obj3;
    cout << obj3;
    return 0;
}

和o / p是：-基本字符串：基本默认

我的理解是我在编译时应该出错。 但是我认为它起作用是因为编译器内部使用派生对象作为基类引用。 这个理由正确吗？

请注意，我已经直接将字符串文字地址分配给了指针，而不是将字符串复制到动态分配的内存中。

Answer 1

这没什么奇怪的。

实际上， operator<<是一个自由函数，不属于Base一部分， Base仅指定该函数是该类的朋友。

然后，您继续调用此函数并为其提供Derived对象。 Derived对象也是 Base对象，因此为operator<<指定的重载有效。 这与是否继承函数无关，也与friend没有关系。

尝试使用带有Base任何其他免费函数，它同样有效。

Answer 2

您的operator<<是免费功能。 因此，它既没有继承，也没有与其他任何自由函数不同的对待方式（无论是否友好）。

现在，当编译器处理cout << obj3语句时， cout << obj3发生通常的重载解析。 为此，要检查参数的类型，在本例中为std::ostream和Derived 。 接下来，考虑所有可用函数，编译器将检查它们是否可以接受这些类型的参数。 由于Derived继承了Base并且向上隐式是隐式的（可以由编译器执行，而无需您明确声明），因此每个采用Base函数（或const / non- const指针/对Base引用）也可以采用Derived和因此是有效的匹配。 对于您的operator<<这里就是这种情况。

接下来，将所有匹配的重载从最佳匹配到最差（但仍然有效）匹配进行排序。 比赛的质量在此由编程语言规定。 如果存在单个最佳匹配，则选择那个。 如果两个或多个重载同样好，那么重载解决方案将是模棱两可的，编译器无法决定选择哪个重载。 在您的特定情况下，只有一个功能被选中。

您是否需要添加一个附加函数ostream& operator<<(ostream&, const Derived&) ，该ostream& operator<<(ostream&, const Derived&)将由编译器选择，因为它更适合于std::ostream和Derived类型的参数。