静态与成员运算符重载：标准：：运算符<< 和 std：：ostream：：运算符<<

Static vs. Member Operator Overloads: std::operator<< and std::ostream::operator<<

本文关键字：lt 运算符 ostream std 标准成员重载静态更新时间：2023-10-16

C 的ostream类为operator<<提供了许多默认过载，但是它们并非全部以相同的方式定义。

char类型，string类型和RVALUE流的过载定义为免费的namespace -Scope功能，例如：

namespace std {
ostream &operator<<(ostream &os, char c);
}

算术类型的过载，streambuf和流操作器被定义为std::ostream的成员函数，例如：

namespace std {
ostream &ostream::operator<<(int val);
}

我的问题

有这种区别的原因吗？我了解对这些操作员过载的调用略有不同（即免费的namespace-Scope定义的ADL），因此我想可能会偏爱特定类型的操作员超载以进行优化。但是在这里，std::ostream使用两种类型的定义用于不同类型。该语义上有任何优势或实现优化的优化吗？

我想可能会偏爱特定类型的操作员过载以进行优化

好吧，不。归根结底，两者都是作为函数调用的。对于超负荷分辨率本身，甚至没有明显的影响。由于该标准在[over.Match]上决定，第2段和6段：

如果任何操作数具有类别是类或枚举的类型，用户定义的运算符函数可能会声明实现此处操作员或用户定义的转换可能需要转换操作数适用于适合内置操作员的类型。在这个情况，超载分辨率用于确定哪个操作员功能或内置运算符应调用以实现操作员。

超载分辨率的一组候选功能是会员候选人，非成员候选人和内置的候选人。参数列表包含所有操作数操作员。一组候选功能的最佳功能是根据[over.match.viable]和[over.match.best]选择。

所有这些操作员的过载都可以解决。唯一的语义差异是从ostream派生的类可以选择 hide 某些成员过载。这是根据超载在派生类中的工作方式来完成的。只有明确声明的过载才适用。与这些成员不同，即使是从ostream派生的类。

由于需要将派生类转换为ostream&，以便选择自由功能过载，因此需要对其自身的隐式转换序列进行排名。如果所有过载都是免费功能，则可能会导致歧义。

因此，考虑因素很可能是将可能导致歧义（指针和算术类型）的类型分开，我们可能总是希望拥有可用的类型（对C串和单个字符的指针）。并允许隐藏"不太有用"的人以避免这些歧义。

正如W.F.指出的那样ostream实际上是basic_ostream<char>。免费功能恰好是仅需要流式传输的数据。流中的字符或字符串本机"字母"。因此，对于basic_ostream<wchar_t>，这些免费功能将接受wchar_t和wchar_t*。简单的流很可能不需要任何访问流私有部分的访问。

其他过载是用于在流式传输之前序列化的数据。由于所述序列化与流的内部状态紧密相结合，因此使这些过载成为成员更有意义。