STL容器迭代器的模板特化？

Question

我正在尝试编写一个类似于std::to_string 的模板函数，它适用于基本类型以及 STL 容器的迭代器。但我不确定如何编写足够具体的模板来识别迭代器。

到目前为止，我尝试的是尝试在 STL 容器中使用 iterator typedef

  template<typename... Args, template <typename...> class Container>
  static string to_string(typename Container<Args...>::iterator s) { ...

下面附上了一个最小的例子。代码编译成功，但模板函数My::to_string 无法匹配上述签名，并将std::set<int>::iterator 视为默认类型。

我的问题是如何以通用方式正确编写此代码，以便模板函数 My::to_string 可以拾取迭代器，但不要将迭代器与其他标准模板类型（如 std::string）混淆。

提前致谢。

#include <set>
#include <iostream>
using namespace std;

class My{
  //base case
  template<typename T>
  static string to_string(const T& t) {
    return "basic ";
  }

  //specialization for string
  template <typename Char, typename Traits, typename Alloc>
  static string to_string(const std::basic_string<Char, Traits, Alloc>& s) {
    return (string)s;
  }

  //Problem line: how to write specialization for iterators of standard containers?
  template<typename... Args, template <typename...> class Container>
  static string to_string(typename Container<Args...>::iterator s) {
    return "itor ";
  }
};

int main() {
  int i =  2;
  string str = "Hello";
  set<int> s;
  s.insert(i);
  cout << to_string(i) << ", " << str << ", "
       << to_string(s.begin()) << endl;   //didn't get captured by iterator spec.
}

输出：

basic, Hello, basic

期望的输出：

basic, Hello, itor

Answer 1

如果你只关心参数的iterator-ness，而不关心容器的类型，那么你可以SFINAE out 其他重载。

首先制作一个is_iterator trait，如this answer所示：

template <typename T>
struct sfinae_true : std::true_type {};

struct is_iterator_tester {
    template <typename T>
    static sfinae_true<typename std::iterator_traits<T>::iterator_category> test(int);

    template <typename>
    static std::false_type test(...);
};

template <typename T>
struct is_iterator : decltype(is_iterator_tester::test<T>(0)) {};

现在 SFINAE 会根据类型是否为迭代器来排除错误的重载：

//base case
template<typename T>
static std::enable_if_t<!is_iterator<T>::value, string> to_string(const T& t) {
  return "basic ";
}

//specialization for string
template <typename Char, typename Traits, typename Alloc>
static string to_string(const std::basic_string<Char, Traits, Alloc>& s) {
  return (string)s;
}

//Problem line: how to write specialization for iterators of standard containers?
template<typename T>
static std::enable_if_t<is_iterator<T>::value, string> to_string(const T& s) {
  return "itor ";
}

Demo.

Answer 2

如果您将特定于迭代器的重载限制为使用定义了operator* 的任何类型（Live at Coliru），这将非常简单：

namespace My {
    // base case
    using std::to_string;

    // overload for strings
    template <typename Char, typename Traits, typename Alloc>
    std::basic_string<Char, Traits, Alloc>
    to_string(std::basic_string<Char, Traits, Alloc> s) {
        return s;
    }

    // overload for iterators
    template<typename Iterator>
    auto to_string(Iterator i) -> decltype(to_string(*i)) {
        return "iterator to: \"" + to_string(*i) + '"';
    }
}

Answer 3

应该更像这样：

template<typename ForwardIterator>
static string to_string(ForwardIterator begin, ForwardIterator end) {
    return "itor ";
}