C++自定义类重载<<运算符非友元写法调用失效原因咨询

核心原因 #

这个问题本质是C++二元运算符重载的固定规则导致的：
当你将二元运算符重载为类的成员函数时，运算符的左操作数必须是当前类的实例，编译器会默认把左操作数作为调用成员函数的this对象，右操作数作为成员函数的入参。

你写的成员函数版operator<<就踩了这个规则的坑：

• 你声明的成员函数std::ostream& operator<<(std::ostream& ost);，要求调用时左操作数是Vector3对象，右操作数是std::ostream对象，所以只有u << std::cout或者u.operator<<(std::cout)的写法符合参数顺序，能正常调用。
• 而你期望的std::cout << u写法，左操作数是std::ostream类型，右操作数是Vector3类型，和成员函数要求的参数顺序完全相反，编译器自然找不到匹配的运算符实现，就会报匹配失败的错误。

补充说明 #

所有左操作数不属于当前类的二元运算符（比如流插入<<、流提取>>，或是需要支持1 + 自定义类实例这类基础类型在左的运算场景），都必须重载为全局友元函数，不能作为类成员函数实现，就是为了匹配运算符调用时的参数顺序。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者tommyd