定义ostream运算符的Friend函数

Question

我想定义一个ostream运算符，以方便我输出type的变量alglib::complex。为了提供一个不包含alglib库的有效示例，我将重载complex<double>下面的输出（由于问题的早期版本，因此进行了澄清）。在头文件“ my_class.h”中，我有

using namespace std;
#include <complex>
#include <iostream>

class my_class {

    public:

    ostream& operator << (std::ostream& os, complex<double> a) {
        os << "(" << real(a) << "," << imag(a) << ")";
        return os;
    }

    void output(complex<double>);

    my_class() {}
    ~my_class() {}
};

在源文件“ my_class.cpp”中，

#include "my_class.h"

void my_class::output(complex<double> cd) {
    cout << cd << endl;
}

最后，我有一个主要的方法文件“ run_my_class.cpp”：

#include "my_class.h"

int main(int argc, const char* argv[]) {

    my_class obj;
    complex<double> cd=complex<double>(1.0,-1.0);
    obj.output(cd);

}

我尝试使用编译

g++ -c my_class.cpp

但这给了我错误

my_class.h:9:62: error: ‘std::ostream& my_class::operator<<(std::ostream&, std::complex<double>)’ must take exactly one argument
 ostream& operator << (std::ostream& os, complex<double> a) {

但是，如果我将运算符定义为朋友，即friend ostream& operator << (std::ostream& os, complex<double> a)，它将编译并编译main方法：

g++ run_my_class.cpp my_class.o -o run_my_class

它可以正常工作。但是，这似乎不是friend关键字的用途。有没有更好的方法可以使这项工作？

Answer 1

由于operator <<将在一个被称为std::ostream，你不能定义这个过程作为成员函数的my_class，你必须把它定义为一个全球性的功能，因为它是一个操作std::ostream，没有my_class。

通过将friend关键字放入声明中，意味着您要声明将其声明operator <<为朋友全局函数（而不是成员函数！）。C ++标准允许您在其中放置friend函数的定义，但它不会成为成员函数。它与以下内容相同，但更清楚：

#include <complex>
#include <iostream>

class my_class {

public:

    friend ostream& operator << (std::ostream& os, complex<double> a);

    void output(complex<double>);

    my_class() {}
    ~my_class() {}
};

std::ostream& operator << (std::ostream& os, complex<double> a) {
    os << "(" << real(a) << "," << imag(a) << ")";
    return os;
}

正如评论中已经指出的那样，friend此处没有必要使用。

与问题无关，但是请注意，解析头文件中的名称空间通常是一个真正的坏主意，因为包括它在内的所有其他文件也将隐式地解析该名称空间。从长远来看，它很容易导致令人讨厌的编译错误。