在模板结构外重载运算符

Question

我有以下代码：

#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;

template <class F>
struct CMPLX {

    F Re, Im;

    struct _printnice {
        F Re, Im;
        string sep;
        _printnice(const F& Re, const F& Im, const string& sep) : Re(Re), Im(Im), sep(sep) {}
    };

    CMPLX <F> (F Re, F Im) : Re(Re), Im(Im) {}

    _printnice PrintNice(const string& sep="\t"){
        return _printnice(Re, Im, sep);
    }

};

template<class F>
ostream& operator << (ostream& os, const CMPLX<F> c){
    cout << c.Re << " + " << c.Im << "i";
}

template<class F>
ostream& operator << (ostream& os, const CMPLX<F> :: _printnice p){
    cout << p.Re << p.sep << p.Im;
}

int main(){
    CMPLX<float> c(2.0,1.0);
    cout << c << endl;
    cout << c.PrintNice() << endl;

}

我引入了一个子结构 _printnice 以重载运算符 << 并具有我的 CMPLX 类的不同格式的输出。但是，这会引发错误 在“p”之前应该是 unqualified-id，我不知道如何解决这个问题（我对模板的了解非常有限）。

我尝试将<< 的第二个定义更改为以下有效，但我必须指定类型，这是不受欢迎的：

ostream& operator << (ostream& os, const CMPLX <float> :: _printnice p){
    cout << p.Re << p.sep << p.Im;
}

Answer 1

您的方法存在两个问题。首先是_printnice 是一个从属名称，因此您需要添加一个额外的typename。如果解决了这个问题，你最终会得到：

template<class F>
ostream& operator << (ostream& os, typename CMPLX<F>::_printnice const & p)

正如 Dietmar 在之前的回答中指出的那样，这段代码的问题在于 F 处于不可推断的上下文中，这将失败。

一个简单的解决方案是在_printnice 代码的范围内定义运算符，其中typename:

template <class F>
struct CMPLX {
   //...
   struct _printnice {
      friend std::ostream& operator<<( std::ostream& o, _printnice const & p ) {
         // print here
         return o;
      }
   }
   //...
};

在_printnice 的定义中，类型已知为类型，因此不再需要typename。重载的operator<< 将由 Argument Dependent Lookup 找到，并且因为它引用了该类型的特定实例化，所以没有要推导的模板参数。

Answer 2

在函数中：

template <typename F>
std::ostream& operator<<( std::ostream& os, CMPLX<F>::_printnice p);

F 不在可演绎的上下文中。 （见§14.8.2.5。）

Answer 3

注意。这不是一个答案。大卫已经回答了。 FWIW，只是修复了一些问题，以便它可以在 gcc 4.72 下编译和运行。

#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;

template <class F>
struct CMPLX {

    F Re, Im;

    struct _printnice {

        F Re, Im;
        string sep;
        _printnice(const F& Re, const F& Im, const string& sep) : Re(Re), Im(Im), sep(sep) {}

        friend ostream& operator << (ostream& os, const _printnice& p){
            cout << p.Re << p.sep << p.Im;
            return os;
        }
    };

    CMPLX <F> (F Re, F Im) : Re(Re), Im(Im) {}

    _printnice PrintNice(const string& sep="\t"){
        return _printnice(Re, Im, sep);
    }

};

template<class F>
ostream& operator << (ostream& os, const CMPLX<F> c){
    cout << c.Re << " + " << c.Im << "i";
    return os;
}

int main() {
    CMPLX<float> c(2.0,1.0);
    cout << c << endl;
    cout << c.PrintNice() << endl;
}

//result
/*
2 + 1i
2       1
*/