c++ - 为什么一定要用友元功能

Question

我正在尝试通过相同的方法重载运算符“=”和运算符“<<”。

class Vect{
 public:
  //..
   Vect& operator=(const Vect& a);      
   ostream& operator<<(ostream& out, const Vect& vect);
  //..
 private:
  int *data;
  int size;
};

这项工作

Vect& Vect:: operator=(const Vect& a){
 //.. 
 //copy data operator
 for(int i = 0; i< size; i++){
  data[i] = a.data[i];
 }
 return *this;
}

但是:这段代码会导致错误
[错误] 'std::ostream& Vect::operator<<(std::ostream&, const Vect&)' 必须只接受一个参数

ostream& Vect::operator<<(ostream& out, const Vect& vect){
 //.. print vect
}

我正在阅读“C++ 中的数据结构和算法”一书部分 (1.5.4)。他们说我必须使用 class friends 来重载 '<<' 运算符，因为它是访问私有(private)成员数据。 我不明白为什么。重载“=”运算符我也可以在不使用“ friend ”的情况下访问私有(private)成员数据。

Answer 1

当你在类定义中放置一个函数声明时，它默认成为一个成员函数，所以...

class Vect {
  public:
    ostream& operator<<(ostream& out, const Vect& vect);
};

...不会编译，因为它要求创建 <<参数太多的函数:任何成员函数 operator<<预计使用*this作为“左手边”论点，并将另一个论点作为“右手边”。

你有两个选择:

• 将上面的替换为friend ostream& operator<<(ostream& out, const Vect& vect); ，它告诉编译器该函数是周围类的友元，但不是其成员。作为非成员，它操作的两个参数是 out和 vect - 没有 *this涉及的对象。一切正常，并且是一个friend该定义还可以访问 vect 中的私有(private)和 protected 成员数据.

• 移动operator<< class Vect以外的申报定义;这也使它成为非成员函数，但不会使其成为友元。