如何为所有 IOStream 操纵器通用定义插入运算符C++

How to Generically Define Insertion Operators for all C++ IOStream Manipulators?

本文关键字：定义 插入 C++ 运算符 操纵 IOStream      更新时间：2023-10-16

All，

为什么以下代码无法为"std：：endl"编译，但对于所有其他插入的类型都可以？

#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错误：

willo：~/test_cpp$ g++ -Wall test_overloaded_insertion_manipulators.cpp test_overloaded_insertion_manipulators.cpp：在函数 'int main（int， char**）' 中： test_overloaded_insertion_manipulators.cpp：60：错误："my_stream <<std：：endl"中的"运算符<<"不匹配

我希望代码能够实例化 std：：endl 的"运算符<<"，就像它对原语 std：：ios_base 和我的自定义操纵器所做的那样。

对于上下文，我正在尝试创建一个类似轻API IOStream的类，该类适用于当前的IOStream操纵器，以及另外一两个自定义操纵器。

>因为endl是一个函数模板：

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

因此，标识符本身不是值。它仅在实例化时成为值（函数指针）。但是operator<<本身就是一个模板，编译器没有可用的类型信息来决定使用哪些类型实例化endl。

相反，例如 boolalpha是：

ios_base& boolalpha(ios_base& str);

因此，它为什么有效。

endl适用于basic_ostream，因为operator<<重载定义为接受函数指针的成员函数;特别是：

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

因此，在像 stream << endl 这样的调用中，它会从this类型（即运算符的左侧）知道charT和traits，这将为它提供右侧期望的确切类型的函数指针 - 然后它将使用它来实例化相应版本的endl。您可以为您的班级做同样的事情。

您需要将流操纵器定义为单独的友元。

添加此好友：

// 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>&));

然后你需要定义函数：

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;
}
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