為什么'operator <<（cout，double）'不起作用？

Question

我正在研究重載運算符。 我沒有區分在double / std::string上使用<< -operator。

int main()
{
    double a = 12;
    string s = "example";

    operator<<(cout, a); //doesn't work
    cout.operator<<(a);  //works

    operator<<(cout, s); //works
    cout.operator<<(s);  //doesn't work   
}    

為什么不是operator<<(cout, a)和cout.operator<<(s); 工作？

Answer 1

因為該運算符被定義為成員函數，而不是自由函數。

操作符可以通過這兩種方式重載，與常規操作符語法一起使用時，對用戶來說是透明的。 但是，使用顯式語法時，必須使用特定於實際函數定義的語法。

此示例顯示了實踐中的差異：

class Stream {
    Stream& operator<<(Inside);
};

Stream& operator<<(Stream&, Outside);

對於std::string ，使用Outside方式。 對於double ， Inside是。

Answer 2

您可以通過兩種不同的方式定義運算符，作為類的成員和具有兩個參數的獨立函數。

接受double值的運算符實現為std::ostream的成員函數，請參閱cpp reference 。 你會注意到char const*或std::string沒有重載。 這些是作為獨立功能單獨定義的。

那些定義為成員（僅！）的運算符使用cout.operator<<(argument)表示法，具有雙參數變體的獨立運算符。

但是，如果您按預期使用運算符，則會隱藏所有這些差異：

std::cout << whatEver;

Answer 3

因為類型std :: basic_ostream＆和double（或const double＆）的非類運算符<<未在C ++中定義。

這種帶有double類型參數的運算符在類std :: basic_ostream中聲明為成員函數。

basic_ostream<charT, traits>& operator<<(double f);

對於std :: string類型的對象，運算符按以下方式聲明為獨立（非類成員）函數

template<class charT, class traits, class Allocator>
basic_ostream<charT, traits>&
operator<<(basic_ostream<charT, traits>& os,
const basic_string<charT, traits, Allocator>& str);

Answer 4

std::basic_ostream提供了一些<<實現（對於基本類型）作為成員函數。 對於其他類型（例如對於std::basic_string ）， operator <<實現為自由函數。 這就是標准規定的方式。

如果您使用顯式函數調用表示法（如代碼中）調用運算符，這只是一個問題。 使用它的自然方式是使用運算符表示法（ cout << x ），其中問題不會發生，因為成員和自由函數都可以被它調用。

Answer 5

您沒有以正確的方式使用運算符。

運營商可以實施為會員職能或非會員。

跑步的時候

 cout.operator <<(a);
 cout << a;
 cout.operator <<(s);
 cout << s;

你正在調用類操作符實現;

但是當你打電話的時候

operator<<(cout, a);

實施在哪里？ O_O

工作示例測試了vc ++ 13＆ gcc（這里）

#include <iostream>

using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;

int main(int argc, char* argv[])
{
   int number = 13;
   float pi = 3.13f;
   double dp = 2.23233;


   cout << "number: " << number << endl;
   cout << "pi: " << pi << endl;
   cout << "double: " << dp << endl << endl;


   cout.operator <<(number) << endl;
   cout.operator <<(pi) <<  endl;
   cout.operator <<(dp);
}

注釋是否需要示例類型的成員或非成員實現。