Bagaimana cara berlebihan membebani operator << untuk ostream?

Saya menulis perpustakaan matriks kecil di C ++ untuk operasi matriks. Namun kompiler saya mengeluh, di mana sebelumnya tidak. Kode ini dibiarkan di rak selama 6 bulan dan di antaranya saya memutakhirkan komputer saya dari debian etch ke lenny (g ++ (Debian 4.3.2-1.1) 4.3.2) namun saya memiliki masalah yang sama pada sistem Ubuntu dengan g ++ yang sama .

Inilah bagian yang relevan dari kelas matriks saya:

namespace Math
{
    class Matrix
    {
    public:

        [...]

        friend std::ostream& operator<< (std::ostream& stream, const Matrix& matrix);
    }
}

Dan "implementasi":

using namespace Math;

std::ostream& Matrix::operator <<(std::ostream& stream, const Matrix& matrix) {

    [...]

}

Ini adalah kesalahan yang diberikan oleh kompiler:

matrix.cpp: 459: error: 'std :: ostream & Math :: Matrix :: operator << (std :: ostream &, const Math :: Matrix &)' harus mengambil tepat satu argumen

Saya agak bingung dengan kesalahan ini, tapi sekali lagi C + + saya sudah agak berkarat setelah melakukan banyak Jawa 6 bulan itu. :-)

Anda telah mendeklarasikan fungsi Anda sebagai friend. Itu bukan anggota kelas. Anda harus menghapus Matrix::dari implementasi. friendberarti bahwa fungsi yang ditentukan (yang bukan anggota kelas) dapat mengakses variabel anggota pribadi. Cara Anda menerapkan fungsi seperti metode contoh untuk Matrixkelas yang salah.

Hanya memberi tahu Anda tentang satu kemungkinan lain: Saya suka menggunakan definisi teman untuk itu:

namespace Math
{
    class Matrix
    {
    public:

        [...]

        friend std::ostream& operator<< (std::ostream& stream, const Matrix& matrix) {
            [...]
        }
    };
}

Fungsi ini akan secara otomatis ditargetkan ke namespace sekitarnya Math(meskipun definisinya muncul dalam lingkup kelas itu) tetapi tidak akan terlihat kecuali jika Anda memanggil operator << dengan objek Matrix yang akan membuat pencarian bergantung argumen menemukan definisi operator. Itu kadang-kadang dapat membantu dengan panggilan ambigu, karena tidak terlihat untuk tipe argumen selain Matrix. Saat menulis definisi, Anda juga dapat merujuk langsung ke nama yang didefinisikan dalam Matrix dan Matrix itu sendiri, tanpa memenuhi syarat nama dengan beberapa awalan yang mungkin panjang dan menyediakan parameter templat seperti Math::Matrix<TypeA, N>.

Untuk menambahkan jawaban Mehrdad,

namespace Math
{
    class Matrix
    {
       public:

       [...]


    }   
    std::ostream& operator<< (std::ostream& stream, const Math::Matrix& matrix);
}

Dalam implementasi Anda

std::ostream& operator<<(std::ostream& stream, 
                     const Math::Matrix& matrix) {
    matrix.print(stream); //assuming you define print for matrix 
    return stream;
 }

Dengan asumsi bahwa kita sedang berbicara tentang overloading operator <<untuk semua kelas yang berasal dari std::ostreamuntuk menangani Matrixkelas (dan bukan overloading <<untuk Matrixkelas), lebih masuk akal untuk mendeklarasikan fungsi overload di luar namespace Math di header.

Gunakan fungsi teman hanya jika fungsi tidak dapat dicapai melalui antarmuka publik.

Matrix.h

namespace Math { 
    class Matrix { 
        //...
    };  
}
std::ostream& operator<<(std::ostream&, const Math::Matrix&);

Perhatikan bahwa kelebihan operator dinyatakan di luar namespace.

Matrix.cpp

using namespace Math;
using namespace std;

ostream& operator<< (ostream& os, const Matrix& obj) {
    os << obj.getXYZ() << obj.getABC() << '\n';
    return os;
}

Di sisi lain, jika fungsi kelebihan Anda perlu dijadikan teman, maka perlu akses ke anggota pribadi dan yang dilindungi.

Math.h

namespace Math {
    class Matrix {
        public:
            friend std::ostream& operator<<(std::ostream&, const Matrix&);
    };
}

Anda harus menyertakan definisi fungsi dengan blok namespace bukan hanya using namespace Math;.

Matrix.cpp

using namespace Math;
using namespace std;

namespace Math {
    ostream& operator<<(ostream& os, const Matrix& obj) {
        os << obj.XYZ << obj.ABC << '\n';
        return os;
    }                 
}

Di C ++ 14 Anda dapat menggunakan templat berikut untuk mencetak objek yang memiliki T :: print (std :: ostream &) const; anggota.

template<class T>
auto operator<<(std::ostream& os, T const & t) -> decltype(t.print(os), os) 
{ 
    t.print(os); 
    return os; 
} 

Dalam C ++ 20 Konsep dapat digunakan.

template<typename T>
concept Printable = requires(std::ostream& os, T const & t) {
    { t.print(os) };
};

template<Printable T>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const T& t) { 
    t.print(os); 
    return os; 
}