C++ для начинающих

В любой точке программы у пользователю может понадобиться распечатать содержимое объекта Queue. Такая возможность предоставляется с помощью перегруженного оператора вывода. Этот оператор должен быть объявлен другом шаблона Queue, так как ему необходим доступ к закрытым членам класса. Какой же будет его сигнатура?

// как задать аргумент типа Queue?

ostream& operator&&( ostream &, ??? );

Поскольку Queue - это шаблон класса, то в имени конкретизированного экземпляра должен быть задан полный список аргументов:

ostream& operator&&( ostream &, const Queue∫& & );

Так мы определили оператор вывода для класса, конкретизированного из шаблона Queue типом int. Но что, если Queue - это очередь элементов типа string?

ostream& operator&&( ostream &, const Queue&string& & );

Вместо того чтобы явно определять нужный оператор вывода по мере необходимости, желательно сразу определить общий оператор, который будет работать для любой конкретизации Queue. Например:

ostream& operator&&( ostream &, const Queue&Type& & );

Однако из этого перегруженного оператора вывода придется сделать шаблон функции:

template class Type ostream&

operator( ostream &, const Queue&Type& & );

Теперь всякий раз, когда оператору ostream передается конкретизированный экземпляр Queue, конкретизируется и вызывается шаблон функции. Вот одна из возможных реализаций оператора вывода в виде такого шаблона:

template class Type

ostream& operator&&( ostream &os, const Queue&Type& &q )

{

os " ";

QueueItemType *p;

for ( p = q.front; p; p = p- next )

os *p " ";

os " ";

return os;

}

Если очередь объектов типа int содержит значения 3, 5, 8, 13, то распечатка ее содержимого с помощью такого оператора дает

3 5 8 13

Обратите внимание, что оператор вывода обращается к закрытому члену front класса Queue. Поэтому оператор необходимо объявить другом Queue:

template class Type

class Queue {

friend ostream&

operator( ostream &, const Queue&Type& & );

// ...

};

Здесь, как и при объявлении друга в шаблоне класса Queue, создается взаимно однозначное соответствие между конкретизациями Queue и оператора operator().

Распечатка элементов Queue производится оператором вывода operator() класса QueueItem:

os *p;

Этот оператор также должен быть реализован в виде шаблона функции; тогда можно быть уверенным, что в нужный момент будет конкретизирован подходящий экземпляр:

template class Type

ostream& operator&& ( ostream &os, const QueueItem&Type& &qi )

{

os qi.item;

return os;

}

Поскольку здесь имеется обращение к закрытому члену item класса QueueItem, оператор следует объявить другом шаблона QueueItem. Это делается следующим образом:

template class Type

class QueueItem {

friend class QueueType;

friend ostream&

operator ( ostream &, const QueueItem&Type& & );

// ...

};

Оператор вывода класса QueueItem полагается на то, что item умеет распечатывать себя:

Следующая программа демонстрирует конкретизацию и использование функций-друзей шаблонов классов Queue и QueueItem:

#include iostream

#include "Queue.h"

int main() {

Queueint qi;

// конкретизируются оба экземпляра

// ostream& operator&& (ostream &os, const Queue∫&&)

// ostream& operator&& (ostream &os, const QueueItem∫& &)

cout qi endl;

int ival;

for ( ival = 0; ival 10; ++ival )

qi.add( ival );

cout qi endl;

int err_cnt = 0;

for ( ival = 0; ival 10; ++ival ) {

int qval = qi.remove();

if ( ival != qval ) err_cnt++;

}

cout qi endl;

if ( !err_cnt )

cout "!! queue executed ok\n";

else cout "?? queue errors: " err_cnt endl;

return 0;

}

После компиляции и запуска программа выдает результат:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

!! queue executed ok

Упражнение 16.6