如何為所有C ++ IOStream操縱器一般定義插入操作符？

Question

所有，

為什么以下代碼無法為'std :: endl'編譯，但它適用於所有其他插入類型？

#include <sstream> // ostringstream

/// @brief A class that does streamed, formatted output via 'operator<<'.
class My_Stream
{
public:
    /// @brief A member method that manipulates the underlying stream.
    void foo()
    {
        m_oss << "foo_was_here; ";
    }

private:
    /// @brief The underlying stream.
    std::ostringstream m_oss;

    /// @brief 'operator<<' is a friend.
    template< typename T >
    friend My_Stream& operator<<( My_Stream& a_r_my_stream,
                                  const T& a_r_value );
};

/// @brief A manipulator that calls a class method.
My_Stream& manipulator_foo( My_Stream& a_r_my_stream )
{
    a_r_my_stream.foo();
    return a_r_my_stream;
}

/// @brief The generic insertion operator.
template< typename T >
My_Stream& operator<<( My_Stream& a_r_my_stream,
                       const T& a_r_value )
{
    a_r_my_stream.m_oss << a_r_value;
    return a_r_my_stream;
}

/// @brief Define an iostream-like manipulator for my-stream.
typedef My_Stream& ( * my_stream_manipulator ) ( My_Stream& );

/// @brief The specialized 'my_stream_manipulator' insertion operator.
template<>
My_Stream& operator<<( My_Stream& a_r_my_stream,
                       const my_stream_manipulator& a_r_manipulator )
{
    return a_r_manipulator( a_r_my_stream );
}

int main( int argc, char* argv[] )
{
    My_Stream my_stream;

    my_stream << 'c'; // char
    my_stream << "string"; // c-string
    my_stream << 1u; // unsigned int
    my_stream << -1; // signed int
    my_stream << 5.3f; // float
    my_stream << -23.345; // double
    my_stream << std::boolalpha; // std::ios_base manipulator
    my_stream << std::endl; // std::ostream manipulator
    my_stream << manipulator_foo; // my_stream manipulator

    return 0;
}

我收到以下G ++ 4.5錯誤：

willo：〜/ test_cpp $ g ++ -Wall test_overloaded_insertion_manipulators.cpp test_overloaded_insertion_manipulators.cpp：在函數'int main（int，char **）'中：test_overloaded_insertion_manipulators.cpp：60：錯誤：'my_stream <中的'operator <<'不匹配<std :: endl'

我希望代碼為std :: endl實例化一個'operator <<'，就像它對原語std :: ios_base和我的自定義操縱器一樣。

對於上下文，我正在嘗試創建一個類似於光的API IOStream類，它與當前的IOStream操縱器以及一個或兩個以上的自定義操縱器一起使用。

Answer 1

因為endl是一個函數模板：

template <class charT, class traits>
basic_ostream<charT,traits>& endl(basic_ostream<charT,traits>& os);

所以標識符本身不是值。 它僅在實例化時變為值（函數指針）。 但是你的operator<<本身就是一個模板，編譯器沒有可用的類型信息來決定實例化endl類型。

相比之下，例如boolalpha是：

ios_base& boolalpha(ios_base& str);

因此它為什么有效。

endl適用於basic_ostream ，因為它將operator<< overloads定義為basic_ostream函數指針的成員函數; 尤其是：

basic_ostream<charT,traits>& operator<<(basic_ostream<charT,traits>& (*pf)(basic_ostream<charT,traits>&));

所以在像stream << endl這樣的調用中，它會從this類型（即運算符的左側）知道charT和traits ，並且這將給出它在右側預期的精確類型的函數指針 - 然后它將使用實例化相應版本的endl 。 你可以為你的班級做同樣的事情。

Answer 2

您需要將流操縱器定義為單獨的朋友。

添加這位朋友：

// Note: Untested (don't have a compiler here).
template <class charT, class Traits>
friend My_Stream& operator<<( My_Stream&, std::basic_ostream<charT, Traits>& (*)(std::basic_ostream<charT, Traits>&));

然后你需要定義函數：

template <class charT, class Traits>
My_Stream& operator<<( My_Stream& stream, std::basic_ostream<charT, Traits>& (*manip)(std::basic_ostream<charT, Traits>&))
{
    (*manip)(stream.m_oss);
    return stream;
}