C++中ostream<<运算符重载返回类型的相关疑问

问题1：修改返回类型后触发编译错误的原因 #

先看你提供的重载声明：

ostream& operator << (ostream& os, const Schedule& rhs); // Schedule是类 
ostream& operator << (ostream& os, const Days& rhs); // Days是枚举 

当你把返回类型改为ostream（值传递）或string时，出现的编译错误提示“C++ cannot overload functions that only have different return types”，并不是你的两个重载之间冲突，而是和标准库的现有重载以及链式调用逻辑有关：

1. 标准库中已经定义了大量ostream& operator<<(ostream&, ...)的重载，比如处理字符串字面量（"etc"）的版本，它的第一个参数是ostream&（非const左值引用）。
2. 当你修改返回类型后，链式调用cout << classobj << "etc"会变成：
   • 先调用你的operator<<(cout, classobj)，返回一个ostream临时对象（或string对象）；
   • 接着尝试用这个临时对象调用operator<<输出"etc"，但临时对象无法绑定到标准库重载的非const左值引用参数，编译器找不到匹配的重载；
   • 此时编译器会误以为你试图定义一个和标准库版本只有返回类型不同的operator<<，从而抛出这个错误。

简单来说，问题出在链式调用的后续步骤无法匹配标准库运算符，而非你自己的两个重载之间存在冲突。

问题2：返回非引用的os报错的原因 #

当返回类型声明为ostream&时，要求函数必须返回一个左值引用，也就是指向一个已存在、不会被立即销毁的ostream对象：

• 如果你直接写return os;，这是完全合法的——因为os是传入的左值引用，返回它的引用就是返回原cout（或其他流对象）的别名，符合返回类型要求。
• 你遇到的报错，大概率是尝试返回os的拷贝（比如通过return ostream(os);生成临时对象）。这种临时对象是右值，无法绑定到左值引用ostream&，因此触发编译错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mark