C++ iostream 运算符重载函数返回类型答案

【问题标题】：C++ iostream operator overladed function return typeC++ iostream 运算符重载函数返回类型
【发布时间】：2015-06-03 00:00:00
【问题描述】：

我仍处于学习 C++ 基本格式和命令的阶段。我现在在类运算符函数重载中，来到<< 和>>。我的问题是：当它们在以下朋友函数中定义时：

ostream &operator << ( ostream &output, const PhoneNumber &number )

并使用 PhoneNumber 类 phone 调用，如下所示：

cout << phone << endl;

为什么朋友功能返回ostream&？我的意思是当一个函数返回一个特定类型的值时，它通常由一个基本类型变量接收，例如 bool、int、char、string 等。但是，对于ostream 和istream，返回的类型为ostream& 未保存。那么，在这种情况下，它不应该是无效的（执行任务并终止而不返回任何值）吗？

【问题讨论】：

标签： c++ return operator-overloading iostream

【解决方案1】：

因为否则您可以将调用链接到operator<<。这个：

cout << phone << endl;

被解析为：

(cout << phone) << endl;

并解析为：

operator<<(cout, phone).operator<<(endl);

所以它首先调用operator<<(cout, phone)，返回cout，然后允许第二个<<调用cout.operator<<(endl)。

如果 operator<< 返回例如void，第二个<< 会尝试调用operator<<(void, endl)，但无法编译。

【讨论】：

【解决方案2】：

为什么友元函数返回ostream&？

允许将运算符链接在一起。运算符返回对传入的同一流的引用。没有该返回引用，您将无法在 cout << phone 的返回值上调用 << endl。

我的意思是当一个函数返回一个特定类型的值时，它通常被一个基本类型变量接收，例如 bool、int、char、string 等。

这是可选的。如果没有将返回值分配给变量以延长其生命周期，则返回值是临时的，并且在语句末尾超出范围。

但是，对于 ostream 和 istream，没有保存返回的 ostream& 类型。

不必如此。如果还没有达到最终的;，它只需要存活足够长的时间才能调用下一个操作员。

那么，在这种情况下，它不应该是无效的（执行任务并终止而不返回任何值）吗？

没有。

【讨论】：

@Remy Lebeau：谢谢你的回答。现在很清楚了。我已经太习惯于保存返回值，而忽略了它不是强制性的事实。顺便问一下，您能否解释一下为什么返回和输入 ostream 类型应该是引用？他们可能只是普通的副本吗？所以原型是'ostream operator
@GrinNare：如果它们不是引用，那么每个操作员调用都会创建一个流的新副本，也就是说给定流是否将状态信息从一个副本保存到下一个副本。请记住，一些运算符接受操纵器作为输入来修改流的状态。在单个流对象上调用许多运算符和操纵器并不罕见。因此，传递引用不仅效率更高，而且是首选，这样他们就知道他们是在原始流上操作，而不是在它的第 N 个副本上操作。
@Remy Lebeau：再次感谢您的回复。对于 ++a 或 --a 等运算符，我发现传递引用更有意义。但是，在这种特定情况下，除了效率问题之外，我在流式传输对象副本（相同的最终结果）方面没有看到任何问题，对吗？我完全同意使用一般参考，但我只是要求确认我的理解。
@GrinNare：你忽略了我所说的关于流状态和I/O manipulators 的内容。如果不使用引用，操纵器将操纵流的副本，而不是原始流。将多个操纵器链接在一起的情况并不少见，然后将所有修改的累积效果应用于一个流式值。如果随处使用副本，您将失去该能力。状态信息必须从一个运算符传递到另一个运算符，最好通过引用而不是值传递流来执行此操作。
@Remy Lebeau：嗯...我不太确定我是否 100% 关注，因为我没有牢牢掌握“流媒体”和“操纵器”。但是，我相信您在复制流时可能不会复制流上的“某些操作”。这可能会导致意想不到的结果。它是否正确？ ;(

【解决方案3】：

“为什么好友函数返回ostream&？”

使调用链的这一部分工作

phone << endl;

ostream& 引用通过所有这些函数调用传递，因此可以在结果上再次调用 operator<<() 函数。

【讨论】：