c++ - 在哪里放置重载<<code>？

Question

我正在尝试重载流运算符 <<，对于已经有 toString() 函数返回字符串的 Foo 类，代码如下:

std::ostream &operator<<( std::ostream &flux, Foo const& foo )
{
    flux <<  foo.toString(); 
    return flux;
}

为了在main.cpp文件中使用它

我的问题是:那段代码放在哪里？

• 如果我将它放在 main.cpp 中，在使用之前，它运行良好，但我可能想在其他文件中使用它。

• 如果我将它放在 foo.cpp 中，我会收到“没有这样的函数”错误:

  src/main.cpp:77: error: no match for ‘operator<<’ in ‘std::cout << foo’
  

  这是有道理的，因为代码没有包含在 main.cpp 文件中

• 如果我将它放在类声明之外的 foo.h 类头中，我会收到“多重定义”错误:

  foo.o: In function `operator<<(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, Foo const&)':
  foo.cpp:(.text+0x0): multiple definition of `operator<<(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, Matrix const&)'
  bar.o:bar.cpp:(.text+0x0): first defined here
  

  foo.h 头文件确实包含在不同的类/文件中，但是有一个 ifdef 守卫，所以我不明白这一点。

那我该怎么办呢？

Answer 1

有多种选择:

在header中声明，在Foo之后，在Foo.cpp中定义。

//foo.h
class Foo
{};
std::ostream &operator<<( std::ostream &s, Foo const& foo );

//foo.cpp
#include "foo.h"
std::ostream &operator<<( std::ostream &s, Foo const& foo )
{
    return s;
}

在类定义中将其定义为friend。

//Foo.h
class Foo
{
   friend std::ostream &operator<<( std::ostream &s, Foo const& foo )
   {
      return s;
   }
};

将其定义在类定义之外的头文件中，并将其标记为inline以防止重复定义。

//Foo.h
class Foo
{
};

inline std::ostream &operator<<( std::ostream &s, Foo const& foo )
{
   return s;
}