一、關于流運算符(<<、>>)的重載問題###
首先考察一個實部虛部為double類型的復數complex類:
class complex
{
public:
complex (double r = 0, double i = 0): re (r), im (i) { }
//……
double real () const { return re; }
double imag () const { return im; }
private:
double re, im;
//……
};
對<<
操作符進行重載,使cout
能夠以“(x + yi)”的格式輸出complex對象時,可以這么做:
ostream& operator<<(ostream& os, const complex& c)
{
os << "(" << c.real() << " + " << c.imag() << "i)";
return os;
}
如果不想調用real()
和imag()
,想直接訪問re
和im
這兩個私有成員,那么我們要把operator <<
定義為complex類的友元函數:
class complex
{
//……
//在complex類里聲明友元
public:
friend ostream& operator<<(ostream& os, const complex& c);
//……
};
ostream& operator<<(ostream& os, const complex& c)
{
os << "(" << c.re << " + " << c.im << "i)";
return os;
}
那么,為什么不能把<<
運算符直接重載為complex類的成員函數呢?這樣不用聲明友元不也可以訪問私有成員了嗎?
假如真的這么做了,那么我們的代碼應該是這個樣子:
class complex
{
public:
//……
ostream& operator<<(ostream& os, const complex& c);
//……
};
但是這是成員函數呀,前面還應該有個隱含的this
指針才對,<<
是雙目運算符,只能接收兩個參數,所以這么寫不對;
那我們重載<<
的目的就是為了將complex對象的輸出格式放到cout
里,所以只好改成這樣:
class complex
{
public:
//……
ostream& operator<<(ostream& os);
//……
};
//<<的實現
ostream& complex::operator<<(ostream& os)
{
os << "(" << c.re << " + " << c.im << "i)";
return os;
}
然后用的時候,因為成員運算符函數固定左值為該類的對象,所以只好寫成這樣:
complex c1(1, 2);
c1 << cout;
和我們平時用的cout << c1
這樣格式方向相反,非常別扭,
而且如果要實現連續輸出cout << c1 << c2 << ......
,呃,不對,現在的例子應該是...... << c2 << c1 << cout
,除了最右邊那個<<
可以調用,其他的<<
因為接收的參數是complex類型,所以我們還要進行一次重載。種種麻煩說明,還是老老實實把<<
重載寫在類外面,或者聲明友元好了。