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
