c++ - 为什么我不能在另一个文件中重载 << 运算符？

Question

当我尝试从另一个文件重载 << 运算符时出现错误，我在其中使用该运算符但不明白为什么。

这段代码有效

(foo.hpp)

#ifndef FOO_HPP
#define FOO_HPP
enum class Foo { a, b };
#endif

(bar.cpp)

#include "foo.hpp"
#include <iostream>

std::ostream& operator<<(std::ostream& out, Foo x) {
  switch(x) {
  case Foo::a :
    out << "a";
    break;
  case Foo::b :
    out << "b";
    break;
  }
  return out;
}

int main(int argc, char ** argv) {
  Foo x {Foo::a};
  std::cout << x << std::endl;
  return 0;
}

(生成文件)

CC=g++
CFLAGS=--std=c++11 -Wall

bar : bar.o 
    $(CC) $(CFLAGS) bar.o -o bar

bar.o : bar.cpp foo.hpp
    $(CC) $(CFLAGS) -c bar.cpp foo.hpp

(./bar 的输出)

a

现在，如果我创建 foo.cpp，并移动 std::ostream& operator<<(std::ostream& , Foo) 的定义在那里，并以这种方式修改我的 Makefile

CC=g++
CFLAGS=--std=c++11 -Wall

bar : bar.o foo.o
    $(CC) $(CFLAGS) bar.o foo.o -o bar

foo.o : foo.cpp foo.hpp
    $(CC) $(CFLAGS) -c foo.cpp foo.hpp

bar.o : bar.cpp foo.hpp
    $(CC) $(CFLAGS) -c bar.cpp foo.hpp

它不起作用，我收到大量以

开头的编译器错误

bar.cpp: In function ‘int main(int, char**)’:
bar.cpp:6:13: error: no match for ‘operator<<’ (operand types are ‘std::ostream {aka std::basic_ostream<char>}’ and ‘Foo’)
   std::cout << x << std::endl;
             ^

和其他非常相似的错误。

为什么？

Answer 1

operator <<仍然是一个和其他函数一样的函数(有一些额外的属性)。它的声明必须在所有要使用它的文件中可见。因此，如果您将其定义从 main.cpp进入foo.cpp ，您需要在 foo.hpp 中为其声明:

std::ostream& operator<<(std::ostream& out, Foo x);