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 Queue<Type>;
friend ostream&
operator<<( ostream &, const QueueItem<Type> & );
// ...
};
Оператор вывода класса QueueItem полагается на то, что item умеет распечатывать себя:
os << qi.item;
Это порождает тонкую зависимость типов при конкретизации Queue. Любой определенный пользователем и связанный с Queue класс, содержимое которого нужно распечатывать, должен предоставлять оператор вывода. В языке нет механизма, с помощью которого можно было бы задать такую зависимость в определении самого шаблона Queue. Но если оператор вывода не определен для типа, с которым конкретизируется данный шаблон, и делается попытка вывести содержимое конкретизированного экземпляра, то в том месте, где используется отсутствующий оператор вывода, компилятор выдает сообщение об ошибке. Шаблон Queue можно конкретизировать типом, не имеющим оператора вывода, – при условии, что не будет попытки распечатать содержимое очереди.
Следующая программа демонстрирует конкретизацию и использование функций-друзей шаблонов классов Queue и QueueItem:
#include <iostream>
#include "Queue.h"
int main() {
Queue<int> qi;
// конкретизируются оба экземпляра
// ostream& operator<<(ostream &os, const Queue<int> &)
// ostream& operator<<(ostream &os, const QueueItem<int> &)