实现复合类型的C++运算符<<

问：

operator<<(ostream&, T const&)是支持将类型对象输出到流的标准机制，通常也用于将自定义类型转换为字符串表示形式（尽管 C++11 中似乎也提供了基本类型）。Tostringstreamto_string

对于简单的单数据成员类型，这相当简单：

friend std::ostream& operator<<(std::ostream& str, Simple const& s)
{
    return str << s.value;
}

这允许根据流的当前规则输出值 - 即。以所需的数字格式和指定的宽度或填充。

但是，一旦您有一个希望输出多个项目的复合类型，这就会变得更加复杂：

friend std::ostream& operator<<(std::ostream& str, Complex const& c)
{
    return str << s.a << ':' << s.b;
}

乍一看，上述工作按预期进行，这似乎是最常见的实现方式，至少根据文档是这样。但这是错误的。

有人将 Complex 视为要显示的单个值，并用于为其指定一些理由，他们会惊讶地发现它们的宽度完全应用于第一个组件，而不是“整个值”。类作者可能会惊讶地发现，有时它们的值是以十六进制打印的。setw

那么，也许我们应该只向原始流输出一个值？

friend std::ostream& operator<<(std::ostream& str, Complex const& c)
{
    std::ostringstream s;
    s << c.a << ':' << c.b;
    return str << s.str();
}

首先，将一个流变成一个字符串，然后把它戳回一个流（并且需要额外的内存分配）感觉有点不对劲——但另一种替代方法是不起作用的，因为它被视为多个单独的插入，再次在错误的位置应用外部。s.rdbuf()setw

其次，虽然现在外部按预期处理，但它已与流上的其他设置隔离，例如是否以十六进制显示或使用什么区域设置。也许这在某些情况下是一件好事，但一般来说，这似乎不是正确的做法。它仍然需要单独分配临时缓冲区。setw

有没有一种首选的方式来优雅地处理这些事情？