operator<<(ostream&, const BigUnsigned<I>&) 必须只有一个参数

Posted 2023-02-16

【中文标题】operator<<(ostream&, const BigUnsigned<I>&) 必须只有一个参数

【英文标题】：operator<<(ostream&, const BigUnsigned<I>&) must take exactly one argument

【发布时间】：2016-04-27 22:53:15

【问题描述】：

我试图将模板化类的模板化成员函数的声明和定义分开，但最终出现以下错误和警告。

template <typename I>
class BigUnsigned
    const size_t cell_size=sizeof(I);
    std::vector<I> _integers;
public:
    BigUnsigned();
    BigUnsigned(I);
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const BigUnsigned& bu);
;

std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const BigUnsigned& bu)
    for (auto integer : bu._integers)
        out<<integer<<std::endl;
    
    return out;

../hw06/bigunsigned.h:13:77：警告：朋友声明 'std::ostream& 运算符）../hw06/bigunsigned.h:16:51： 错误：在没有参数的情况下无效使用模板名称“BigUnsigned” 列出 std::ostream& 运算符

当我像这样加入声明和定义时，一切都编译得很好。

template <typename I>
class BigUnsigned
    const size_t cell_size=sizeof(I);
    std::vector<I> _integers;
public:
    BigUnsigned();
    BigUnsigned(I);
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const BigUnsigned& bu)
        for (auto integer : bu._integers)
            out<<integer<<std::endl;
        
        return out;
    
;

目的是将成员变量_整数打印到cout。可能是什么问题？

P.S.：使用 this question 我免费提供了该功能，但没有帮助。

【问题讨论】：

FWIW，对于 me 来说，BigUnsigned 成为一个容器似乎有点出人意料。不过，请注意这一点。

@erip，你为什么认为BigUnsigned在这里是一个容器？ operator<< 是一个格式化操作符。它与容器无关。

@JanHudec 不，但是将数据存储在std::vector 与容器有关。

@JanHudec BigUnsigned<std::string> bu"Hello, World"; /* oops, not really a big unsigned after all */

@erip，如果没有任意大小的东西并且某物是向量，您将无法获得任意精度。至于使用std::string作为参数，想必没有显示的方法要求参数是数字类型。

【参考方案1】：

对the answer by NathanOliver的改进。

对于另一个答案，函数模板的所有实例化都是类模板的所有实例化的friends。

operator<< <int> 是 friend 的 BigUnsigned<int> 以及 BigUnsigned<double>。

operator<< <double> 是 friend 的 BigUnsigned<double> 以及 BigUnsigned<FooBar>。

您可以稍微更改声明，以便

operator<< <int> 是 friend 的 BigUnsigned<int> 但不是 BigUnsigned<double>。

operator<< <double> 是 friend 的 BigUnsigned<double> 但不是 BigUnsigned<FooBar>。

// Forward declaration of the class template.
template <typename I> class BigUnsigned;

// Forward declaration of the function template
template <typename I>
std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const BigUnsigned<I>& bu);

// Change the friend-ship declaration in the class template.
template <typename I>
class BigUnsigned
    const size_t cell_size=sizeof(I);
    std::vector<I> _integers;
public:
    BigUnsigned();
    BigUnsigned(I);

    // Grant friend-ship only to a specific instantiation of the
    // function template.
    friend std::ostream& operator<< <I>(std::ostream& out, const BigUnsigned<I>& bu);
;

【讨论】：

您介意添加内联定义朋友函数的可能性吗？

@phresnel，你的意思是在BigUnsigned的定义中定义它吗？

是的，当然，有时这会让事情更易于维护。

@phresnel，你不能按照我的建议在类模板定义中实现operator<< 函数。它必须在外部实施。

我刚刚意识到您也在定义一个免费的模板函数。你当然是对的;我将添加我的解决方案作为另一个答案。

【参考方案2】：

添加第三个变体来稍微提高可读性，就是在类中定义友元函数：

#include <iostream>

template <typename T>
class Foo 
    int test = 42;

    // Note: 'Foo' inside the class body is basically a shortcut for 'Foo<T>'
    // Below line is identical to: friend std::ostream& operator<< (std::ostream &os, Foo<T> const &foo)
    friend std::ostream& operator<< (std::ostream &os, Foo const &foo) 
        return os << foo.test;
    
;


int main () 
    Foo<int> foo;
    std::cout << foo << '\n';

【参考方案3】：

BigUnsigned 是一个模板类型所以

std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const BigUnsigned& bu)

由于没有BigUnsigned，因此无法工作。您需要将朋友功能设为模板，以便您可以获取不同类型的BigUnsigned<some_type>s。

template <typename I>
class BigUnsigned
    const size_t cell_size=sizeof(I);
    std::vector<I> _integers;
public:
    BigUnsigned();
    BigUnsigned(I);
    template<typename T>
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const BigUnsigned<T>& bu);
;

template<typename T>
std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const BigUnsigned<T>& bu)
    for (auto integer : bu._integers)
        out<<integer<<std::endl;
    
    return out;

第二个示例有效的原因是，由于它是在类内部声明的，因此它使用该类使用的模板类型。

【讨论】：

@Slazer，实际上，你不想让template <typename T> std::ostream& operator<<(std::ostream&, const BigUnsigned<T>&)成为BigUnsigned<I>的朋友，因为I和T不相关，所以你不想在朋友声明前加上typename。您只需要在类外定义前加上前缀；见 R Sahu 的回答。