c++ - 为什么没有使用 operator<< for enum？

Question

在下面的代码中，有人可以解释为什么如果启用了由“ifdef TEST”分隔的代码，我定义的用于将枚举打印为字符串的 operator<< 函数没有被使用。在我看来，导致我的问题的代码应该与 Container 类中枚举的打印无关，尤其是因为问题代码引用了不同的类 (Container2)。

如果我使用 g++ filename.cpp 构建，输出是:

Print for Container: mycolor is red

如果我使用 g++ -DTEST filename.cpp 构建，输出为:

Print for Container: mycolor is 0

代码如下: #包括

namespace mynamespace
{
    enum color {red, blue};
}
namespace mynamespace
{
    class Container
    {
    public:
        mynamespace::color mycolor1;
        explicit Container() : mycolor1(mynamespace::red) {};
        std::ostream &Print(std::ostream& os) const;
    };
    class Container2
    {
    };
}
std::ostream & operator<<(std::ostream &os, const mynamespace::color &_color);

namespace mynamespace
{
#ifdef TEST
// If this is defined, the printing of the enum in Container does not use the operator<< function to output the enum as a string
std::ostream& operator<<(std::ostream &os, const Container2 &i);
#endif
}

int main()
{
    // Create a Container.  Default color is red
    mynamespace::Container *container = new mynamespace::Container;
    container->Print(std::cout);
}

std::ostream & mynamespace::Container::Print(std::ostream &os) const
{
    os << "Print for Container: mycolor is " << mycolor1 << std::endl;
    return os;
}
std::ostream& operator<<(std::ostream &os, const mynamespace::color &_color)
{
    switch(_color)
    {
        case mynamespace::red: os << "red"; break;
        case mynamespace::blue: os << "blue"; break;
        default: os << "unknown"; break;
    }
    return os;
}

Answer 1

简化示例:

namespace mynamespace
{
    enum color {red, blue};

    class Container
    {
    public:
        mynamespace::color mycolor1;
        explicit Container() : mycolor1(mynamespace::red) {};
        std::ostream &Print(std::ostream& os) const;
    };
    class Container2
    {
    };

    std::ostream& operator<<(std::ostream &os, const Container2 &i);
}
std::ostream & operator<<(std::ostream &os, const mynamespace::color &_color);

std::ostream & mynamespace::Container::Print(std::ostream &os) const
{
    os << mycolor1 << std::endl;
    return os;
}

表达式os << mycolor1查找名为 operator<< 的函数.该函数将作为 std::ostream 的成员函数进行搜索并且(独立地，另外地)通过不合格的查找，触发 ADL。

通过 ADL 的非限定查找将找到 mynamespace::operator<< .“纯”非限定查找(无 ADL)将从 Print 的函数体范围开始, 这是类的范围 Container (*) 并遍历周围的范围 直到一个名为 operator<< 的函数找到了。然后它停止。在这里，它停在 mynamespace。以及:这是第一个具有同名函数的周围作用域。全局命名空间未被搜索。

您可以使“纯”非限定查找找到全局函数，例如通过说:

std::ostream & mynamespace::Container::Print(std::ostream &os) const
{
    using ::operator<<;
    os << mycolor1 << std::endl;
    return os;
}

---

(*) 你可以认为是

namespace mynamespace { enum color {red, blue}; class Container2; }

std::ostream& operator<<(std::ostream &os, const mynamespace::color &_color);

namespace mynamespace
{
    std::ostream & operator<<(std::ostream &os, const Container2 &i);

    class Container
    {
    public:
        mynamespace::color mycolor1;
        explicit Container() : mycolor1(mynamespace::red) {};

        std::ostream &Print(std::ostream& os) const
        {
            os << mycolor1 << std::endl;
            return os;
        }
    };
};

在这里，os << mycolor1 的第一个外围范围可能会更清楚包含一个名为 operator<< 的函数是mynamespace .

---

恕我直言，一个好的解决方案是将 operator<<对于 mynamespace 中的枚举还有:

namespace mynamespace
{
    enum color {red, blue};
    std::ostream & operator<<(std::ostream &os, const mynamespace::color &_color);
}

这样就可以通过ADL找到了。