Perché la funzione << dell'operatore tra std :: ostream e char è una funzione non membro?

Question

Quando ho eseguito il seguente programma

#include <iostream> 

int main() 
{ 
    char c = 'a'; 
    std::cout << c << std::endl; 
    std::cout.operator<<(c) << std::endl; 

    return 0; 
} 

ho preso l'uscita

a 
97 

Scavando ulteriormente a http://en.cppreference.com/w/cpp/io/basic_ostream/operator_ltlt, ho notato che std::ostream::operator<<() non hai un sovraccarico che ha char come il tipo di argomento. La funzione chiamata std::cout.operator<<(a) viene risolta in std::ostream::operator<<(int), che spiega l'output.

Io parto dal presupposto che la funzione operator<< tra il std::ostream e char è dichiarato altrove:

std::ostream& operator<<(std::ostream& out, char c); 

In caso contrario, std::cout << a risolverebbe a std::ostream::operator<<(int).

La mia domanda è perché è dichiarata/definita come una funzione non membro? Ci sono problemi noti che impediscono che funzioni come membro?

Answer 1

L'insieme di inseritrici per std::basic_ostream include specializzazioni parziali per l'inserimento char, signed char, unsigned char e tale in basic_ostream<char, ...> flussi. Tieni presente che queste specializzazioni sono rese disponibili solo per gli stream , non per gli stream o gli stream basic_ostream<wchar_t, ...> in base a qualsiasi altro tipo di carattere.

Se si spostano questi modelli indipendenti nella definizione principale basic_ostream, diventeranno disponibili per tutti i moduli di specializzazione di basic_ostream. Apparentemente, gli autori delle biblioteche volevano impedire che ciò accadesse.

Io in realtà non so perché hanno voluto introdurre queste specializzazioni in cima al più generico

template<class charT, class traits> 
basic_ostream<charT,traits>& operator<<(basic_ostream<charT,traits>&, 
             char); 

di inserimento, ma a quanto pare hanno avuto il loro ragioni (ottimizzazione?).

La stessa situazione esiste per gli inseritori C-string. Oltre al inseritore più generico

template<class charT, class traits> 
basic_ostream<charT,traits>& operator<<(basic_ostream<charT,traits>&, 
             const char*); 

della specifica biblioteca dichiara anche più specifiche

template<class traits> 
basic_ostream<char,traits>& operator<<(basic_ostream<char,traits>&, 
             const char*); 

e così via.

Answer 2

Un motivo sta seguendo il consiglio generale di C++ di preferire funzioni non associate non membri alle funzioni membro. Questo è l'articolo 23 di Scott Meyer Effective C++. Questo è discusso in stackoverflow.