c++ - 为什么友元运算符<<在某些情况下使用而在其他情况下不使用

Question

假设我有一个类 Complex .

我都看过

friend ostream& operator<<( ostream& stream, Complex z) (即友元函数)

ostream& operator<<( ostream& stream, Complex z) (即成员函数)

使用过，我很难看清什么时候应该排除 friend ，什么时候包括 friend 被认为是重要的。

我的理解:成员函数和友元函数都可以访问类Complex的私有(private)成员，友元函数只能在类本身中定义，它还可以访问其他类的私有(private)成员(也可以是公共(public)成员)，而成员函数则不能。

另一个问题，因为ostream& operator<<( ostream& stream, Complex z)是一个成员函数，为什么它不必在类本身中声明？我以为所有成员函数都必须在类中声明？

Answer 1

您可以通过两种方式实现运算符重载，如果您不需要通过隐式转换为 Complex 来调用它类型，你可以使用成员函数。 但是有缺点，通过免费功能提供，friend如果需要访问私有(private)成员，则已成为标准方式。这里最好的引用是 Scott Meyer 关于如何 free functions improve encapsulation 的文章。 .他关于成员函数与非成员函数的建议明确包括 operator << :

if (f needs to be virtual)  
   make f a member function of C;  
else if (f is operator>> or  operator<<)  
{  
   make f a non-member function;  
   if (f needs access to non-public members of C)  
      make f a friend of C;  
}
else if (f needs type conversions on its left-most argument)  
{  
   make f a non-member function;  
   if (f needs access to non-public members of C)  
      make f a friend of C;  
}  
else if (f can be implemented via C's public interface)  
   make f a non-member function;  
else  
   make f a member function of C;