c++ - 为什么 std::ostream 和 char 之间的 operator<< 函数是非成员函数？

Question

当我运行以下程序时

#include <iostream>

int main()
{
   char c = 'a';
   std::cout << c << std::endl;
   std::cout.operator<<(c) << std::endl;

   return 0;
}

我得到了输出

a
97

进一步挖掘 http://en.cppreference.com/w/cpp/io/basic_ostream/operator_ltlt ，我注意到 std::ostream::operator<<()没有具有 char 的重载作为参数类型。函数调用std::cout.operator<<(a)解析为 std::ostream::operator<<(int) ，它解释了输出。

我假设 operator<< std::ostream 之间的函数和 char在别处声明为:

std::ostream& operator<<(std::ostream& out, char c);

否则，std::cout << a将解析为 std::ostream::operator<<(int) .

我的问题是为什么声明/定义为非成员函数？是否有任何已知问题阻止它成为成员函数？

Answer 1

std::basic_ostream 的插入器集包括插入 char 的部分特化, signed char , unsigned char等到basic_ostream<char, ...>流。请注意，这些特化适用于 basic_ostream<char, ...>。仅流，不适用于 basic_ostream<wchar_t, ...>流或基于任何其他字符类型的流。

如果您将这些独立模板移动到主 basic_ostream定义，它们将可用于 basic_ostream 的所有特化形式.显然，图书馆作者希望防止这种情况发生。

我真的不知道他们为什么要在更通用的基础上引入这些专业

template<class charT, class traits>
basic_ostream<charT,traits>& operator<<(basic_ostream<charT,traits>&,
                                        char);

插入者，但显然他们有他们的理由(优化？)。

C 字符串插入器也存在同样的情况。除了更通用的插入器

template<class charT, class traits>
basic_ostream<charT,traits>& operator<<(basic_ostream<charT,traits>&,
                                        const char*);

库规范还声明了更具体的

template<class traits>
basic_ostream<char,traits>& operator<<(basic_ostream<char,traits>&,
                                       const char*);

等等。