运算符重载的friend关键字

Question

我试着为<<-operator-overloading写一个简单的例子。以前，我从来没有用过“朋友”这个关键词。但没有它，它就不能工作。我做错了什么，或者为什么我需要在这里的朋友关键字？

class rational{

public:
 rational(double num, double count)
    : n(num),c(count){}

 rational& operator+=(const rational& b){
    this->n+= b.n;
    this->c+= b.c;
    return *this;
 }

 friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const rational& obj)
 {
 std::cout << obj.n << "," << obj.c << std::endl;
 return os;
 }

private:
 double n;
 double c;
};

谢谢

Answer 1

您希望流式传输其内部不能通过其类的公共接口访问的对象，因此操作符无法访问它们。然后，您有两个选择:要么将一个公共成员放入执行流式传输的类中

class T {
  public:
    void stream_to(std::ostream& os) const {os << obj.data_;}
  private:
    int data_;
};

并从运算符调用它：

inline std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const T& obj)
{
   obj.stream_to(os);
   return os;
}

或者使操作员成为friend

class T {
  public:
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream&, const T&);
  private:
    int data_;
};

这样它就可以访问类的私有部分：

inline std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const T& obj)
{
   os << obj.data_;
   return os;
}

Answer 2

你没有犯任何错误。friend关键字使您的operator<<()实现能够访问您的类的private (以及protected，如果有)成员。

注意，因为它是一个朋友，这里的operator<<()隐式地是一个自由函数，而不是一个成员函数(如果它是一个成员函数，它已经可以访问private的东西了！)。因为它只在类中声明和定义，所以只能通过依赖于参数的查找来找到它，但这对于operator<<来说是很好的，而且您还不必担心这个细节。

Answer 3

您将在类中声明和定义运算符，因此如果没有friend，它将具有隐式的rational类型的第一个操作数。如果你在类的外部声明了运算符，你就不会有这样的问题，但是你就不能访问n和c了。