Наследование и переопределение оператора ostream в C ++

Question

Я пытался найти ответ на этот вопрос, но, похоже, ни у кого нет такой же проблемы, как у меня.

Я работаю с несколькими производными классами.Оператор ostream << для каждого из них должен распечатать некоторые общие для каждого, а некоторые специфические для каждого.Позже я хотел бы продолжить производные от этих производных классов, и снова новые производные классы должны распечатать некоторые вещи, которые находятся в «поколениях» над ними. <br>Например:

The Baseфайл класса .h

class Base

{  



 int FirstClassNumber;

//The declaration I'm currently working with, that a friend gave me
//I'm pretty sure my problem lies here.


public:

friend ostream& operator << (ostream& os, const Base &base)
{
    base << os ;

    return os;
}

virtual void operator << (ostream& os) const = 0;

};

Файл Base.cpp содержит следующие строки:

void Base::operator << (ostream& os)
{
  os << FirstClassNumber;
}

Затем я получаю: (FirstDerived.h)

class FirstDerived : Public Base

{ 

int SecondClassNumber;

};

FirstDerived.cpp:

FirstDerived::operator << (ostream& os)
{
  os <<

  "The first Number is:

 //This is the line that isn't working - someone else gave me this syntax

  << Base::operator<< 

  << "The second number is"

  << SecondClassNumber;
}

Тогда я хочу получить:

class SecondDerived: Public FirstDerived
{ 

int ThirdClassNumber;

};

Second.cpp:

FirstDerived::operator << (ostream& os)
{
  os <<

 FirstDerived::operator<<

 << "The third number is "

 << ThirdClassNumber;

 }

Я думаю, что проблема, скорее всего, либо в объявлениив самом начале программы, или в таких строках, как Base::operator<<.

Другая возможность состоит в том, что я не делаю повторный код в файле .h каждого унаследованного класса.Должен ли я быть, и если да, какой синтаксис я должен использовать?

Мне было предложено использовать метод static_cast, но мой профессор (тот, кто написал задание и поэтому не будет помогать нам с этим), сказал, что есть лучший способсделай это.Есть предложения?

Answer 1

Простая техника для этого:

class Base
{  
    int FirstClassNumber;

    public:
        virtual void serialize(ostream& os) const
        {
             os << FirstClassNumber;
        }
};

// Implement the stream operator for the base class.
// All it does is call erialize which is a virtual method that
// will call the most derived version.
ostream& operator << (ostream& os, const Base &base)
{
    base.serialize(os);

    return os;
}

class FirstDerived:public Base
{  
    int SecondClassNumber;

    public:
        // Override serialize to make it call the base version.
        // Then output any local data.
        virtual void serialize(ostream& os) const
        {
             Base::serialize(os);
             os << SecondClassNumber;
        }
};

Answer 2

Вы не можете реализовать operator << для ostreams как члена класса - это должна быть бесплатная (возможно, дружеская) функция. Это потому, что в выражении: </p>

os << x;

вещь слева от << не будет экземпляром вашего класса, каким он был бы, если бы он был функцией-членом. </p>

Чтобы позвонить родителю от ребенка - сделайте static_cast:

ostream & operator << ( ostream & os, const Child & c ) {
      os << static_cast <const Parent &>( c );
      // child stuff here
}

которое я считаю "лучшим" решением. В качестве альтернативы, дайте вашим классам именованный вызов функции Print (), который принимает ostream в качестве параметра, и используйте его для реализации вашего оператора <<. Это приведет к гораздо более четкому коду. </p>

Answer 3

Помимо того, что говорит @Neil, было бы, вероятно, лучше реализовать виртуальный метод DoStream, поэтому вам не нужен апскейтинг:

class Base{
private:
  virtual void DoStream(ostream& os){
    // general stuff
  }
public:
  friend ostream& operator<<(ostream& os, Base& b){
    b.DoStream(os);
    return os;
  }
};

class Derived : public Base{
private:
  void DoStream(ostream& os){
    Base::DoStream(os);
    // derived specific stuff
  }
};

Так что вам нужно всего лишь реализовать оператородин раз.Вы также можете сделать operator<< не-друга и DoStream публичными, но это, вероятно, личное предпочтение.

Answer 4

FirstDerived.cpp:

FirstDerived::operator << (ostream& os)
{
     os <<    "The first Number is:"
   //This is the line that isn't working - someone else gave me this syntax
    << Base::operator<<
     << "The second number is"
    << SecondClassNumber;
}

Вам нужно вызвать функцию, поставив после нее круглые скобки, и указать ожидаемый аргумент.Он не имеет возвращаемого значения, поэтому не должен быть в наборе потоковых данных.Суммарно:

os << "The first number is: "; // finish streaming statement with ";"
Base::operator<<(os);   // separate statement to call this function...
os << "The second number is " << SecondClassNumber; // start streaming again

Answer 5

Вот небольшая модификация ответа Локи.Вместо виртуального метода сериализации я использую виртуальный метод to_string.Я думаю, что это может быть повторно использовано в большем количестве контекстов, выводящих в ostream, который может быть полезным.

#include <iostream>
#include <string>

class Base
{
public:
  Base();
  virtual std::string to_string() const;

protected:
  int first_class_number;
  friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Base &base);
};

Base::Base()
  : first_class_number(1)
{
}

std::string Base::to_string() const
{
  return "Base: "+std::to_string(first_class_number);
}



class FirstDerived : public Base
{
public:
  FirstDerived();
  std::string to_string() const;

protected:
  int second_class_number;
};

FirstDerived::FirstDerived()
  : second_class_number(2)
{
}

std::string FirstDerived::to_string() const
{
  return "FirstDerived: "+std::to_string(first_class_number)+" "+ std::to_string(second_class_number);
}


std::ostream& operator << (std::ostream& os, const Base &base)
{
  os << base.to_string();
  return os;
}


int main(int argc, const char *argv[])
{
  std::cout << Base() << std::endl;
  std::cout << FirstDerived() << std::endl;
  return 0;
}

Производит

Base: 1 
FirstDerived: 1 2

Answer 6

Для вызова метода из базового класса вы можете использовать:

Base::method(/*parameters*/)

Но operator<< - это бесплатная функция.Единственная возможность без static_cast, которую я вижу, - определить оператор как шаблон, а затем явно вызвать специализацию следующим образом:

template<typename T>
void function(T const &t);

template<>
void function<Base>(Base const &t) {
    // own implementation ...
}

template<>
void function<Derived>(Derived const &t) {
    function<Base>(t);
    // own implementation ...
}

Это можно сделать так же, как для оператора <<, просто измените имя<code>function для operator<< и добавление обязательных параметров.

---

Другая возможность заключается в создании виртуальной функции-члена:

class Base {
    virtual void print(ostream &os) const {
        // print self
    }
}; 

В производном классе это может вызвать функцию базовой печати:

class Derived {
    virtual void print(ostream &os) const {
        Base::print(os);
        // print self
    }
};

Тогда достаточно иметь operator<< только для класса Base, и он вызовет соответствующий метод print полиморфно.Обратите внимание, что operator<< является бесплатной функцией.

ostream &operator<< (ostream &os, Base const &b) {
    b.print(os);
    return os;
}