Ostream <<重载混乱

Question

当你为一个类重载<<操作符时(假设这在SomeClass中被定义为朋友)，为什么你们都引用ostream并返回该ostream呢？

ostream& operator<<(ostream& s, const SomeClass& c) {
    //whatever
    return s;
}

当ostream已经可以通过引用直接修改时，返回ostream有什么好处呢？这对我来说似乎是多余的--尽管我确信它不是:)

Answer 1

这不是多余的，但对于链接调用很有用。像std::string::append这样的函数更容易看到，所以我将从它开始：

std::string mystring("first");
mystring.append(" second");
mystring.append(" third");

可以重写为：

std::string mystring("first").append(" second").append(" third");

这是可能的，因为.append()返回对它修改的字符串的引用，所以我们可以继续添加.append(...)直到最后。与你正在做的事情相关的代码是这样改变的：

std::cout << "first";
std::cout << " second";
std::cout << " third";

到这里面去。因为operator<<返回流，所以我们也可以链接它们！

std::cout << "first" << " second" << " third";

看到它们的相似性和实用性了吗？

Answer 2

它允许将输出“链接”在一起。如下所示：

std::cout << someObj << someValue;

这相当于如下所示：

operator<<(operator<<(std::cout, someObj), someValue);

Answer 3

因此，您可以将operator<<的链式调用编写为：

stream << s1 << s2 << s3 ;

如果您不返回ostream&，那么您不能多次编写它。

你可以把它想象成：

 operator<<(operator<<(operator<<(stream, s1), s2), s3);

或者作为，

 ((stream << s1) << s2) << s3 ;

首先，(stream << s1)返回stream&，您在其中再次调用<<，它变成stream << s2，它返回stream&，您再次调用<<，它变成stream << s3。