在模板結構外部重載運算符

Question

我有以下代碼：

#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;

template <class F>
struct CMPLX {

    F Re, Im;

    struct _printnice {
        F Re, Im;
        string sep;
        _printnice(const F& Re, const F& Im, const string& sep) : Re(Re), Im(Im), sep(sep) {}
    };

    CMPLX <F> (F Re, F Im) : Re(Re), Im(Im) {}

    _printnice PrintNice(const string& sep="\t"){
        return _printnice(Re, Im, sep);
    }

};

template<class F>
ostream& operator << (ostream& os, const CMPLX<F> c){
    cout << c.Re << " + " << c.Im << "i";
}

template<class F>
ostream& operator << (ostream& os, const CMPLX<F> :: _printnice p){
    cout << p.Re << p.sep << p.Im;
}

int main(){
    CMPLX<float> c(2.0,1.0);
    cout << c << endl;
    cout << c.PrintNice() << endl;

}

我介紹了一個子結構_printnice ，以便重載運算符<<並具有不同格式的CMPLX類輸出。 但是，這會在'p'之前拋出一個錯誤預期的unqualified-id ，我不知道如何解決這個問題（我對模板的了解非常有限）。

我嘗試將<<的第二個定義更改為以下哪個有效，但我必須指定類型，這是皺眉的：

ostream& operator << (ostream& os, const CMPLX <float> :: _printnice p){
    cout << p.Re << p.sep << p.Im;
}

Answer 1

您的方法有兩個問題。 首先， _printnice是一個依賴名稱，因此您需要添加一個額外的typename 。 如果這個問題得到解決，你最終會得到：

template<class F>
ostream& operator << (ostream& os, typename CMPLX<F>::_printnice const & p)

正如Dietmar在之前的回答中指出的那樣，這段代碼的問題在於F處於不可推導的環境中，這將失敗。

一個簡單的解決方案是在_printnice代碼的范圍內定義運算符，其中typename ：

template <class F>
struct CMPLX {
   //...
   struct _printnice {
      friend std::ostream& operator<<( std::ostream& o, _printnice const & p ) {
         // print here
         return o;
      }
   }
   //...
};

在_printnice的定義中，已知類型是類型，因此不再需要typename 。 重載的operator<<將由Argument Dependent Lookup找到，並且因為它引用了該類型的特定實例化，所以沒有要推導的模板參數。

Answer 2

在功能中：

template <typename F>
std::ostream& operator<<( std::ostream& os, CMPLX<F>::_printnice p);

F不是在可推斷的背景下。 （見§14.8.2.5。）

Answer 3

NB。 這不是答案。 大衛已經回答了。 FWIW，只是解決了一些問題，因此它可以在gcc 4.72下編譯和運行。

#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;

template <class F>
struct CMPLX {

    F Re, Im;

    struct _printnice {

        F Re, Im;
        string sep;
        _printnice(const F& Re, const F& Im, const string& sep) : Re(Re), Im(Im), sep(sep) {}

        friend ostream& operator << (ostream& os, const _printnice& p){
            cout << p.Re << p.sep << p.Im;
            return os;
        }
    };

    CMPLX <F> (F Re, F Im) : Re(Re), Im(Im) {}

    _printnice PrintNice(const string& sep="\t"){
        return _printnice(Re, Im, sep);
    }

};

template<class F>
ostream& operator << (ostream& os, const CMPLX<F> c){
    cout << c.Re << " + " << c.Im << "i";
    return os;
}

int main() {
    CMPLX<float> c(2.0,1.0);
    cout << c << endl;
    cout << c.PrintNice() << endl;
}

//result
/*
2 + 1i
2       1
*/