运算符中的朋友 == 或 << 我应该什么时候使用它？答案

【问题标题】：friend in operator == or << when should i use it?运算符中的朋友 == 或 << 我应该什么时候使用它？
【发布时间】：2011-04-20 11:41:44
【问题描述】：

我觉得我对 friend 关键字的理解有点坑。

我有一堂课，presentation。我在代码中将它用于两个变量 present1 和 present2，我将它们与 == 进行比较：

if(present1==present2)

这是我如何定义运算符 ==（在 class presentation 中）：

bool operator==(const presentation& p) const;

但是，有人告诉我，使用 friend 并在课堂之外定义它会更好：

friend bool operator==(presentation&, presentation&);

为什么？两者有什么区别？

【问题讨论】：

-1 不完整且机器人可以理解
对我来说这是完全可以理解的。 operator== 应该是类外的友元函数，还是类内定义的？
机器人能理解这个问题吗？ >_>
我认为不完整是指他对为什么得到-1的解释。
@Nadav 我澄清了你的问题，我想——你能检查一下并确保我做对了吗？（此外，如果您选择的答案不能回答您的问题，您需要不接受它。）

标签： c++ operator-overloading friend

【解决方案1】：

在第一种情况下，您的函数operator== 是一个非静态类成员。因此它可以访问私有和受保护的成员变量。

在第二种情况下，操作符是外部声明的，因此它应该被定义为类的友元来访问那些成员变量。

【讨论】：

好的，但我为什么要在外部声明它？即使声明在类中列为公共，它仍然在外部吗？第一个也可以吗？
两者都有效。但在第二种情况下，函数不是类的一部分，即使它可能在同一个头文件中。

【解决方案2】：

我喜欢 Benoit 的回答（但我不能投票），但我认为举个例子来澄清它不会有什么坏处。这是我拥有的一些 Money 代码（假设其他所有内容都正确放置）：

// header file
friend bool operator ==(const Money, const Money); // are the two equal?

// source file
bool operator ==(const Money a1, const Money a2)
{
    return a1.all_cents == a2.all_cents;
}

希望对您有所帮助。

【讨论】：

【解决方案3】：

您的解决方案有效，但不如friend 方法强大。

当一个类将一个函数或另一个类声明为friend 时，这意味着友元函数或类可以访问声明类的私有成员和受保护成员。就好像声明的实体是声明类的成员一样。

如果您将operator==() 定义为成员函数，那么就像friend 的情况一样，成员函数可以完全访问类的成员。但是因为它是一个成员函数，所以它指定了一个参数，因为第一个参数暗示为this：presentation 类型的对象（或其后代）。但是，如果您将函数定义为非成员，那么您可以指定两个参数，这将使您可以灵活地比较任何两种可以使用同一函数转换为 presentation 的类型。

例如：

class presentation {
    friend bool operator==(const presentation&, const presentation&);
    // ...
};

class Foo : public presentation { /* ... */ };
class Bar : public presentation { /* ... */ };

bool operator==(const presentation& p1, const presentation& p2)
{
    // ...
}

bool func(const Foo& f, const Bar& b, const presentation& p)
{
    return f == b || f == p );
}

最后，这引出了一个问题“为什么要声明friend？”。如果operator==() 函数不需要访问presentation 的私有成员，那么确实最好的解决方案是使其成为非成员、非朋友函数。换句话说，不要给不需要的函数访问权限。

【讨论】：

我认为这实际上归结为风格问题。如果总是让运算符重载外部友元函数（即使没有必要），那么所有运算符重载都将在类之外“一起”。
@Emile：我认为它归结为功能，正如 wilhelmtell 所说。如果您实现成员 operator==（和其他运算符），那么当您使用它时，您会在 rhs 上获得隐式转换，而不是在 lhs 上。如果将其实现为非成员函数，则两者都会进行隐式转换。样式都很好，但是有些运算符不能用非成员函数重载，所以只带你到这里。
@Steve：说得好。我没有考虑过 LHS 的隐式转换。

【解决方案4】：

在此处查看此排序副本：should-operator-be-implemented-as-a-friend-or-as-a-member-function

需要指出的是，这个链接的问题是关于 << 和 >> 应该作为朋友实现，因为这两个操作数是不同的类型。

在您的情况下，将其作为类的一部分来实现是有意义的。友元技术用于（并且很有用）使用多种类型的情况，并且通常不适用于== 和!=。

【讨论】：

【解决方案5】：

作为方法实现的运算符，只能被调用，如果左侧表达式是类的变量（或对象的引用），则定义该运算符。

如果是operator==，通常您有兴趣比较同一类的两个对象。实施，作为一种方法可以解决您的问题。

但是，想象一下，您编写了一个字符串类并希望有一个运算符在这种情况下工作：

const char *s1 = ...
MyString s2 = ...
if(s1 == s2){...

要使表达式s1 == s2 合法，您必须将opetator== 定义为MyString 类的外部函数。

bool operator==(const char *, const MyString&);

如果操作员需要访问您的班级的私有成员，则它必须是您班级的朋友。

如果操作符<< 和>> 在流上工作，您定义一个操作符，其左操作数是流实例，右操作数是您的类，因此它们不能是您的类的方法.就像上面的例子一样，如果需要访问私有成员，它们必须是你的班级和朋友之外的函数。

【讨论】：