c++ - 重载运算符<<

Question

我正在制作一个使用 operator<< 的简单类.它将存储两个并行数据数组，每个数组具有不同(但已知)的数据类型。这个想法是最终界面看起来像这样:

MyInstance << "First text" << 1 << "Second text" << 2 << "Third text" << 3;

这将使数组看起来像这样:

StringArray: | "First text" | "Second text" | "Third text" |
IntArray:    | 1            | 2             | 3            |

我可以处理检查输入以确保一切匹配的逻辑，但我对 operator<< 的技术细节感到困惑。 .

我查过的教程说用 std::ostream& 重载它作为友元函数返回类型，但我的类(class)与流无关。我尝试使用 void作为返回类型，但出现编译错误。最终我返回了对该类的引用，但我不确定为什么会这样。

到目前为止，这是我的代码:

class MyClass
{
public:

MyClass& operator<<(std::string StringData)
{
    std::cout << "In string operator<< with " << StringData << "." << std::endl;

    return *this; // Why am I returning a reference to the class...?
}

MyClass& operator<<(int IntData)
{
    std::cout << "In int operator<< with " << IntData << "." << std::endl;

    return *this;
}
};

int main()
{   
MyClass MyInstance;
MyInstance << "First text" << 1 << "Second text" << 2 << "Third text" << 3;

return 0;
}

此外，我类的用户可以做这样的事情，这是不受欢迎的:

MyInstance << "First text" << 1 << 2 << "Second text" << "Third text" << 3;

我可以做些什么来强制输入的交替性质？

Answer 1

原因ostream运算符返回对 ostream 的引用，以及它在某种程度上帮助您的案例返回对 MyClass 的引用的原因是像A << B << C这样的表达吗？总是被解释为 (A << B) << C .也就是说，无论第一个重载运算符返回什么，都会成为下一个运算符调用的左侧。

现在，如果你想要像 MyInstance << "First text" << 1 << 2 这样的表达式要产生编译器错误，您需要确保在前两个 << 之后返回的类型运算符是一种不能用另一个 int 调用的类型。我认为这样的事情可能会做你想做的事(感谢@Pete Kirkham 提出了一个很好的改进想法):

struct MyClass_ExpectInt;
class MyClass {
private:
    friend MyClass& operator<<(const MyClass_ExpectInt&, int);
    void insert_data(const std::string& StringData, int IntData);
    // ...
};
struct MyClass_ExpectInt {
    MyClass& obj_ref;
    std::string str_data;
    explicit MyClass_ExpectInt( MyClass& obj, const std::string& str )
      : obj_ref( obj ), str_data( str ) {}
};
MyClass_ExpectInt operator<<( MyClass& obj, const std::string& StringData )
{
    // Do nothing until we have both a string and an int...
    return MyClass_ExpectInt( obj, StringData );
}
MyClass& operator<<( const MyClass_ExpectInt& helper, int IntData )
{
    helper.obj_ref.insert_data( helper.str_data, IntData );
    return helper.obj_ref;
}

这将是仅有的两个重载 operator<<您定义的与 MyClass 相关的函数.这样，每次调用 operator<< ，编译器将返回类型从 MyClass& 切换为至 MyClass_ExpectInt反之亦然，并将“错误”类型的数据传递给 operator<<绝不允许。