ストリームオブジェクトによるエラー判定

質問

林晴比古著「明快入門C++(シニア編)」(2008年8月、初版）を読んでいるのですが、297ページに以下の記述があるのです。

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　ストリームオブジェクトを使って何かの処理を行うと、その戻り値は自身のアドレス（this）になります。巧みな演算子多重定義が行われているので、エラー判定は簡単です。前ページのエラー判定関数は必要に応じて使うだけでかまいません。たとえばファイルオープンの記述例は次のようにできます。

ofstream fout;　　　　　　　　　//出力用オブジェクト
fout.open("mydata.txt");　　　　//ファイルをオープン
if（fout）{　　　　　　　　　　　//正しいなら
　　・・・
}
if（!fout）{　　　　　　　　　　//エラーなら
　　・・・
}

　この（fout）と（!fout）で判定できるのは、basic_iosの中で次のような変換関数（変換演算子）と演算子多重定義が行われているからです。記述は一例です。

//fail()でなければ真を返す
operator void*() const
{
return (fail() ? 0 : (void*)this);
}
//fail()なら真を返す
bool operator!() const
{
return (fail());
}
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　この説明で「()演算子」と「!()演算子」を多重定義しているらしい事は推定できるのですが、なぜ単に「!()演算子」を｛ return (fail()); }と多重定義する等だけで、（fout）と（!fout）でエラー判定できるのかが分からないのです。
　どなたかお教え頂けませんでしょうか。よろしくお願いいたします。

回答No.1

Tacosan · ベストアンサー

正しく言うと, そこで定義しているのは「void * への変換演算子」と「! 演算子」です. 「() 演算子」ではない (これは別のもの) ですし, 「!() 演算子」でもない (というか, そんな演算子は存在しない) です.
で, ! 演算子を定義することによって「!fout」と書けるようになります. これは fout.operator !() と同じで, bool を返すとなっているのでそのまま if の条件として使うことができます.
一方「fout を if の条件に書ける」というのは ! 演算子の多重定義とは関係ありません. ここはちょっと手間がかかっているんですが, まず「if の条件式」は最終的に bool で評価されます. つまり「bool に変換できるもの」であればよいのですが, このときには「言語に組み込みの変換を高々 1回, ユーザ定義の変換を高々 1回」で bool に変換できることが必要だったはず. 今の場合だと, 直接 bool に変換する演算子 operator bool はないけど, void * に変換する演算子 operator void * が定義されていて void * は bool に変換できるので fout.operator void *() != 0 と同じ意味で使っています.

お礼

Tacosan様

さっそく的確なご回答を頂きまして、有難うございました。

理解できました。

「変換関数」がC++の専門用語だと言う事を知らなかったため（本書籍の403ページに記述がありました）、変換関数の書式
　　operator 型() { return 式；}
を、演算子の多重定義をしているものだと勝手に考えてしまっていました。

「！」演算子の話は言われてみればその通りで、（fout)の処で初めに悩んでしまい、頭が混乱していました。

どうも有難うございました。