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friend ostream& operator << (ostream& os,complex& c);

楼主zhuangzhou（当时间也被挥霍一空,我还会有什么?）2003-12-02 22:25:13 在 C/C++ / C++ 语言提问

敬请高手详细讲解一下此处的 << 重载的原理，不胜感激！
(现手头资料太少,给点资料也好)

class complex{
public:
complex(){Re=Im=0;}
complex& operator= (complex& ob){Re=ob.Re;Im=ob.Im;}
complex& operator+ (complex& ob);
friend ostream& operator << (ostream& os,complex& c); //此处
private:
double Re,Im;
};

friend ostream & operator << (ostream& os,complex& c){
return os<<ob.Re<<(ob.Im>=0.0)?"+":"-"<<fabs(ob.Im)<<"i";
}

（1）用friend 的好处是？主要为了解决什么问题？
（2）参数为什么是：ostream& os,complex& c ？
（3）这一句 return os<<ob.Re<<(ob.Im>=0.0)?"+":"-"<<fabs(ob.Im)<<"i"; 里面的os<<ob.Re如何理解？

再次感谢！
问题点数：20、回复次数：17Top

1 楼brisk（11）回复于 2003-12-02 22:51:25 得分 4

1.用friend 主要为了解决什么问题?
C++类中,在private域和protected域中声明的数据成员和成员函数构成了类的私有部分，只能由该类的对象和成员函数，以及被声明为friend（友元）的函数或类的对象访问。Top

2 楼brisk（11）回复于 2003-12-02 23:03:10 得分 0

2.操作符重载的问题
在类的公共域中声明作为友元函数定义的用于流输入的重载操作符“<<”，它不是类的成员函数，但是这样做可以向对字符串那样简单的实现对类complex实例变量的输入操作. 我这一段常用这个，但也是说不明白。呵呵Top

3 楼kdush（迷茫过后……还是迷茫……) (love—>kula始终未变）回复于 2003-12-02 23:17:59 得分 4

(1):friend 可以访问其友元类的protected和private成员，它可以不破坏类的封装性。
(2):ostream &os 是对os的引用，在运算符<<重载时好象都有这个ostream&.complex &c是对一个complex 对象c的引用。
(3)：这一句是先输出类complex 的对象ob.Re然后判断ob.>=0.0么？如果>=0.0就输出+
在重载<<时必须把它设成友元函数。因为在运算符重载时，运算符函数是一个成员函数，其左值必须是类的一个对象，（或是对该类对象的引用）。如果左边的操作数必须是一个不同类的对象，该运算符函数必须作为一个非成员函数来实现。
<< 其左值不可能是该类的一个对象，所以必须用友元来实现<<的重载！

第一处friend ostream& operator << (ostream& os,complex& c);
也可以写成这样：
friend ostream& operator << (ostream& ,complex& );

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4 楼zhuangzhou（当时间也被挥霍一空,我还会有什么?）回复于 2003-12-03 07:55:42 得分 0

谢谢活跃和库拉Top

5 楼zhuangzhou（当时间也被挥霍一空,我还会有什么?）回复于 2003-12-03 08:29:52 得分 0

#ifndef _complex_h_
#define _complex_h_
#include <iostream.h>

class complex{
public:
complex(){Re=Im=0.0;}
complex(double r){Re=r;Im=0;}
complex(double r,double i){Re=r;Im=i;}
double getReal(){return Re;}
double getImag(){return Im;}
void setReal(double r){Re=r;}
void setImag(double i){Im=i;}
complex& operator= (complex& ob){Re=ob.Re;Im=ob.Im;}
complex& operator+ (complex& ob);
friend ostream & operator<< (ostream & os,complex & c); //Reload operator <<
private:
double Re,Im;
};
#endif

#include <iostream.h>
#include <math.h>
#include "complex.h"

complex& complex::operator+ (complex& ob){
complex* result=new complex(Re+ob.Re,Im+ob.Im);
return *result;
}
friend ostream & operator << (ostream & os,complex & ob){
return os<<ob.Re<<(ob.Im>=0.0)?"+":"-"<<fabs(ob.Im)<<"i\n";
}

//complex.h 是complex的声明,complex.cpp 是complex的函数的实现，vc6编译出错：
(1)g:\cpp\reload\complex.cpp(10) : error C2255: '<<' : a friend function can only be declared in a class
(2)g:\cpp\reload\complex.cpp(10) : error C2556: 'void __cdecl operator <<(class ostream &,class complex &)' : overloaded function differs only by return type from 'class ostream &__cdecl operator <<(class ostream &,class complex &)'
(3)g:\cpp\reload\complex.h(16) : see declaration of '<<'
(4)g:\cpp\reload\complex.cpp(11) : error C2296: '<<' : illegal, left operand has type 'char [2]'
g:\cpp\reload\complex.cpp(11) : error C2297: '<<' : illegal, right operand has type 'double'
main.cpp
Error executing cl.exe.

哪位给解释一下错在哪里？谢谢！Top

6 楼hanyixin（怡）回复于 2003-12-03 08:57:31 得分 4

在类外定义这个friend函数的时候，就不要再加friend了。

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7 楼zhuangzhou（当时间也被挥霍一空,我还会有什么?）回复于 2003-12-03 10:29:35 得分 0

第四个错误是怎么回事?

error C2296: '<<' : illegal, left operand has type 'char [2]'
error C2297: '<<' : illegal, right operand has type 'double'

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8 楼5852（我在Cplusplus门外吗,加油）回复于 2003-12-03 12:37:54 得分 8

这句有问题：return os<<ob.Re<<(ob.Im>=0.0)?"+":"-"<<fabs(ob.Im)<<"i\n";
该成： return os<<ob.Re<<((ob.Im>=0.0)?‘+’:‘-’)<<fabs(ob.Im)<<"i\n";
原因：“+” 字符串 ‘+’字符
至于为什么加括号我不知道为什么不过加了以后就没错了很多情况下宁可多加一个括号也不要让编译器费事产生莫名的错误

另外楼主你的+重载估计有问题你test一下

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9 楼heguobaoceo（awen）回复于 2003-12-03 13:04:19 得分 0

friend函数可以访问由private域和protected域中声明的数据成员和成员函数
ostream& os,complex& c 中的ostream& os,定义os<<它相当于cout<<
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10 楼zhuangzhou（当时间也被挥霍一空,我还会有什么?）回复于 2003-12-03 16:46:49 得分 0

5852(我在Cplusplus门外吗,加油)

谢谢你的解决方案,我只加了一个括号就搞定了；
另外,刚刚test了一下，+重载能够正确执行

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11 楼5852（我在Cplusplus门外吗,加油）回复于 2003-12-03 21:57:35 得分 0

楼主但是你看一看构造函数和析构函数的执行情况你就发现你这样写会有问题发生的当然你表面上没看到问题Top

12 楼5852（我在Cplusplus门外吗,加油）回复于 2003-12-03 21:59:13 得分 0

还有这里complex& operator= (complex& ob){Re=ob.Re;Im=ob.Im;}
也有问题
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13 楼zhuangzhou（当时间也被挥霍一空,我还会有什么?）回复于 2003-12-04 07:51:49 得分 0

哦，不好意思，可能是我没把代码全贴出来的事
下面是一个完整的代码，请5852(我在Cplusplus门外吗,加油) 指正：

#ifndef _complex_h_
#define _complex_h_
#include <iostream.h>

//complex.h
class complex{
public:
complex(){Re=Im=0.0;}
complex(double r){Re=r;Im=0;}
complex(double r,double i){Re=r;Im=i;}
double getReal(){return Re;}
double getImag(){return Im;}
void setReal(double r){Re=r;}
void setImag(double i){Im=i;}
complex& operator= (complex& ob){Re=ob.Re;Im=ob.Im;}
complex& operator+ (complex& ob);
friend ostream & operator<< (ostream & os,complex & c); //Reload operator <<
private:
double Re,Im;
};
#endif

//complex.cpp
#include <iostream.h>
#include <math.h>
#include "complex.h"

complex& complex::operator+ (complex& ob){
complex* result=new complex(Re+ob.Re,Im+ob.Im);
return *result;
}
ostream & operator << (ostream & os,complex & ob){
return os<<ob.Re<<((ob.Im>=0.0)?"+":"-")<<fabs(ob.Im)<<"i\n";
}

//main.cpp
#include <iostream.h>
#include <string>
#include <stdlib.h>
#include "complex.h"
using namespace std;

int main()
{
double edition=0.021;
cout<<edition<<endl;

complex c1=complex(1,2);
complex c2=complex(10,20);

complex c3=c1+c2+c1;
cout<<c3;

return 0;
}

//我觉得没什么错啊？能否探讨一下？Top

14 楼5852（我在Cplusplus门外吗,加油）回复于 2003-12-04 09:38:45 得分 0

1.complex& operator= 这个函数没返回值建议添加 reurn *this;
2.complex& operator +
返回值是一个引用,而你返回的是一个用new创建的局部变量,new和delete的应该成对出现,
此处确只有new 那么什么地方才会调用delete的呢?我建议你在构造函数里添加输出提示:
cout<< "Constructor called"析构函数里添加提示cout<< "Destructor called",我相信你从输出结果就可以看出问题了(好像楼主也忘记了定义析构函数:p)

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15 楼zhuangzhou（当时间也被挥霍一空,我还会有什么?）回复于 2003-12-04 15:21:14 得分 0

不好意思，这是从数据结构上看到的一个例程
刚刚接触C++，多谢指教！Top

16 楼5852（我在Cplusplus门外吗,加油）回复于 2003-12-04 21:21:12 得分 0

共同学习吧我也没学多久Top

17 楼zhuangzhou（当时间也被挥霍一空,我还会有什么?）回复于 2003-12-08 17:48:20 得分 0

呵呵，结了吧，以后多交流Top