如何编写通用（模板）容器输出器

Question

我正在努力加快“现代”C++ 的速度，尤其是使用模板。我有一个覆盖

我的问题 - 有没有办法为多种容器类型编写类似于下面代码的模板？

template <typename T>
std::ostream& operator <<(ostream& os, const vector<T>& v)
{
  os << "\n";
  for( auto x : v ) { os << "\n\t" << x; }
  os << "\n";
  return os;
}

只要 T 有

我也意识到，以通用方式为所有类型覆盖容器的输出可能是一个坏主意（或至少是粗鲁的）。所以最终上面的模板代码将类型名硬编码/限制为“Point”和一个模板化容器。

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好的，根据 AndyG 的建议，我有以下完整代码：

#include <iostream>
#include <map>
#include <vector>

using namespace std;


struct Point {
  double x, y, z;

  Point() : x(0), y(0), z(0) {};
  Point(double a, double b, double c) : x(a), y(b), z(c) {}
  Point(double a[]) : x(a[0]), y(a[0]), z(a[0]) {}

  friend std::ostream& operator <<(ostream& os, const Point&p)
  {
    os << p.x << ", " << p.y << ", "<< p.z;
    return os;
  }

};

template <template<class> class C, class... T>
std::ostream& operator <<(ostream& os, const C<T...>& v)
{
  os << "\n";
  for( auto x : v ) { os << "\n\t" << x; }
  os << "\n";
  return os;
}

vector<Point> vp = { { 1, 2, 3 },
                     { 5, 7, 4 },
                     { 8, 2, 5 }
};

int main(int argc, char* argv[])
{
  cout << vp[0]; // works
  cout << vp;    // dosen't work,
}

但仍然没有运气。编译器无法将 operator

在我的第一篇文章之前，我尝试了template <template> 的许多变体，结果大致相同。我可以得到一个可以编译的模板，但是编译器无法匹配运算符函数并使用该模板。

我不知道可变参数模板包，这显然是个好主意，但不能解决问题。

Answer 1

好的，AndyG 让我走上了正轨，我想我明白发生了什么。

以下代码不起作用，因为 std::container 模板还有一个分配器参数，该参数具有默认值，您很少需要使用它。因此，我们认为大多数容器模板只采用它们将包含的类型/类。

这个

template < template <class> class C, class... T>
std::ostream& operator <<(ostream& os, const C<T...>& v)
{ ... }

不起作用，因为我们将在 operatorC 的模板接受两个参数而不是一个。因此编译器不会找到匹配项。

这将起作用：

template < template <class, class> class C, class... T>
std::ostream& operator <<(ostream& os, const C<T...>& v)

因为编译器可以将vector<Point, Alloc> 匹配到我们选择调用C 的template<class, class>。然后它可以使用我们的函数模板为operator << 生成重载。

请注意，这种方法通常存在许多问题。 template <class, class> 不会匹配带有 4 个参数的 std::map ，其中 2 个是默认参数。更糟糕的是，它将匹配任何两个可能是也可能不是容器的参数模板。

我们可以通过使用 varg 参数来解决这个问题：template <class, class...> 但是我们仍然搞砸了，因为现在 std::pairs，而编译器不知道如何处理 cout <<。

因此，虽然这对我更好地理解模板是一个有用的练习，但不要这样做。

这个链接有一个整洁的容器漂亮的打印库：Pretty-print C++ STL containers