模板类的重载运算符<<答案

【问题标题】：Overload operator<< for template class模板类的重载运算符<<
【发布时间】：2012-12-31 08:31:55
【问题描述】：

我在为模板类重载 operator

#ifndef _FINITEFIELD
#define _FINITEFIELD
#include<iostream>

namespace Polyff{
    template <class T, T& n> class FiniteField;
    template <class T, T& n> std::ostream& operator<< (std::ostream&, const FiniteField<T,n>&);

    template <class T, T& n> class FiniteField {
    public:
            //some other functions
    private:
        friend std::ostream& operator<< <T,n>(std::ostream& out, const FiniteField<T,n>& obj);
        T _val;
    };

    template <class T, T& n>
    std::ostream& operator<< (std::ostream& out, const FiniteField<T,n>& f) {
        return  out<<f._val;
    }
    //some other definitions
}
#endif

主要我只有

#include"FiniteField.h"
#include"Integer.h"
#include<iostream>
using std::cout;
using namespace Polyff;
Integer N(5);

int main () {

    FiniteField<Integer, N> f1;
    cout<< f1;  
}

其中Integer 只是int 的包装，具有我需要的一些特殊功能。

但是，当我编译上面的代码时，我得到了错误 C2679，上面写着binary '<<' : no operator found which takes a right-hand operand of type 'Polyff::FiniteField<T,n>' (or there is no acceptable conversion)

我也试过去掉朋友声明中的参数，所以代码变成：

friend std::ostream& operator<< <> (std::ostream& out, const FiniteField<T,n>& obj);

但这会产生另一个错误：C2785: 'std::ostream &Polyff::operator <<(std::ostream &,const Polyff::FiniteField<T,n> &)' and '<Unknown>' have different return types

所以我想知道我应该如何更改代码才能编译，为什么？谢谢！

------------------------- 编辑于 2012.12.31 ----------------- ----------

代码现在用 g++ 编译。 Here 是 github 仓库。

【问题讨论】：

虽然我不完全确定 T& 的用途是什么，但我不确定它是否重要。我只用Polyff::FiniteField<int,N> obj 尝试了您的第一个代码列表，其中 N 是全局int。当我然后cout << obj << endl; 时，它工作正常（逐步调试以确保）。你的 Integer 类可能有问题吗？（顺便说一下，在 Mac OS X 10.8.1 上使用 LLVM 4.1）。
感谢您的建议。我刚刚用 int 测试过，还是不行。但是，当我尝试使用 g++ 编译器编译我的代码时，一切正常，我的 Integer 包装器类也是如此。这是 vs2010 编译器的一些错误吗？顺便说一句，参数“T&N”是建立在它所基于的积分域上的有限域的上限。如果你不知道我在说什么并且觉得它很烦人，你可以通过搜索“有限域”找到更多相关信息。
Clang++ 和 G++ 都可以编译它（在添加了 Integer 的定义和 FiniteField 的默认构造函数之后，您应该包含它以使代码完整和独立）。注： _FINITEFIELD 是 reserved name，为您的包含保护选择不同的宏。
如果你使用 Polyff::operator
这将是有线的，因为g++ 能够推断出如何引用operator<<。我想我只会认为这是 VS2010 编译器的错误。顺便说一句，这个程序只是我对 C++ 模板的小尝试，不是一个严肃项目的任何部分。感谢大家的帮助！

标签： c++ visual-studio-2010 templates operator-overloading friend-function

【解决方案1】：

这似乎按预期工作：

namespace Polyff{
  template <class T, T* n> class FiniteField;
  template <class T, T* n> std::ostream& operator<< (std::ostream&, const FiniteField<T,n>&);

  template <class T, T* n> class FiniteField {
  public:
    //some other functions
  private:
    friend std::ostream& operator<< <T,n>(std::ostream& out, const FiniteField<T,n>& obj);
    T _val;
  };

  template <class T, T* n>
  std::ostream& operator<< (std::ostream& out, const FiniteField<T,n>& f) {
    return  out << f._val.n; // I added the field of my Integer class
  }
  //some other definitions
}


struct Integer{
  Integer() : n(0){}
  Integer(int nn) : n(nn){}
  int n;
};

using std::cout;
using namespace Polyff;
Integer N(5);

int main () {
  FiniteField<Integer, &N> f1;
  cout<< f1;  
}

我只是用模板参数中的对象指针替换了引用，因为指向全局对象（静态或非静态）的指针是编译时（或至少链接时）已知的信息。我不知道接受参考的语言。

请注意，在此示例中，0 将被打印，因为它对应于 _val 的默认构造。

【讨论】：

【解决方案2】：

我试图在我的 Visual C++ 2010 上编译你的代码。我得到了和你一样的错误。

Visual 在您的代码中实际上有两件事不喜欢：

N 不是编译时间常数（这是对的，不是吗？）。
然后问题是获取编译时间常数的引用。因此，您应该在所有模板参数中将“T& n”替换为“T n”。

这让我有了这份工作！

【讨论】：

其实非类型参数也可以是外部链接的变量或函数的地址，此类参数参与推演。看起来像 VC 中的问题
感谢您的回答！但是我确实认为对N 的引用是一个编译时常量，因为该对象是在静态内存中分配的。否则，g++ 也不应该能够编译。至于第二条评论，当你将T &n 切换为T n 时，你是否使用int 作为T？
这就是我所做的：用 int 替换 Int（不是用 int 替换 T）并报告错误。然后，我删除了模板参数中的“&”。 VC 抱怨 N 不是编译时间常数。然后我定义了一个宏来替换 N 并编译它。我在模板参数中添加了“&”，而 VC 抱怨引用该引用。所以，VC 的抱怨 2 实际上是以宏的使用为条件的（我应该更准确地说，对不起）。
感谢您的回复。您是否建议解决此问题？或者，我仍然不明白这如何解释 VC 编译器的行为。

【解决方案3】：

您应该将引用替换为普通变量（T n 而不是 T& n）。

【讨论】：