模板重载 ostream 运算符

Question

我正在尝试漂亮地打印一个 STL 容器。我想要的是打印用分隔符分隔的容器的元素。 但是我遇到了几个问题。

1. g++ vs VC++

ostream& operator<<(ostream& o, const vector<string>& v) {
    copy(v.begin(), v.end(), std::ostream_iterator<string>(o,","));
}

int main()
{

    vector<string> s_v;
    s_v.push_back("one");
    s_v.push_back("two");

    cout << s_v;

}

g++（mingw32 上的 gcc 版本 4.4.0）可以编译它并且工作正常。 VC++ (Visual Studio 9) 无法编译此代码。

error C2679: binary '<<' : no operator found which takes a right-hand operand of type 'const std::string' (or there is no acceptable conversion)
1>        c:\program files (x86)\microsoft visual studio 9.0\vc\include\ostream(653): could be 'std::basic_ostream<_Elem,_Traits> &std::operator <<<char,std::char_traits<char>>(std::basic_ostream<_Elem,_Traits> &,const char *)'
1>        with
1>        [

这是为什么呢？这个代码是非法的吗？还是只是 VC++ beign VC++？

---

2。未使用的模板变量会中断编译。

如果现在我像这样在 ostream 中添加一个模板（没有使用，只是坐在那里）

template <typename T>  // <----- Here
ostream& operator<<(ostream& o, const vector<string>& v) {
    copy(v.begin(), v.end(), std::ostream_iterator<string>(o,","));
}

int main()
{

    vector<string> s_v;
    s_v.push_back("one");
    s_v.push_back("two");

    cout << s_v;

}

gcc 无法再匹配运算符了。

    error: no match for 'operator<<' in 'std::cout << s_v'

and a lot more candidates...

为什么？该模板未使用。重要吗？

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编辑：这已解决。我不得不返回 o；

3.使用的模板

template <typename T>
ostream& operator<<(ostream& o, const vector<T>& v) {
    copy(v.begin(), v.end(), std::ostream_iterator<T>(o,","));

    return o; // Edited
}

int main()
{

    vector<string> s_v;
    s_v.push_back("one");
    s_v.push_back("two");

    vector<int> i_v;
    i_v.push_back(1);
    i_v.push_back(2);

    cout << s_v;
    cout << i_v;
}

如果我知道使用模板类型。 g++ 可以编译它，但随后以异常终止。

terminate called after throwing an instance of 'std::bad_cast'
  what():  std::bad_cast

VC++ 只是坐着看着 gcc 做这一切。不编译任何一个。

有人可以帮我澄清一下吗？谢谢。

Answer 1

前提：

首先，代码是非法的，因为它错过了return 语句（这可能是导致第三版中引发异常的原因）：

ostream& operator<<(ostream& o, const vector<string>& v) {
    copy(v.begin(), v.end(), std::ostream_iterator<string>(o,","));
    return o; // <== THIS ONE WAS MISSING
}

这会将未定义的行为注入您的程序。实际上，根据 C++11 标准的第 6.6.3/1 段：

[...] 从函数末尾流出相当于没有值的返回； 这会导致未定义 值返回函数中的行为。

关于您的第一个问题：

一旦修复，您的代码就没有问题了，而 VC9 附带的标准库的实现可能存在错误。

事实上，编译器应该在参数的命名空间 (std) 和进行调用的命名空间（全局命名空间）中查找符合条件的 operator << 重载。只要您的运算符在全局命名空间中定义并且语句cout << s_v 在全局命名空间中，重载解析应该成功地选择您的重载。

关于你的第二个问题：

为什么？该模板未使用。重要吗？

这很简单：编译器无法从函数参数中推导出T，因此除非您明确指定它，否则将导致编译错误。但是，显式指定模板参数将意味着执行以下操作，这几乎是无意义的：

::operator << <void>(std::cout, s_v);

在 C++11 中，您可以为 T 指定默认参数，这将使函数调用合法，然后再次出现错误，目的是什么？

关于你的第三个问题：

当T 用于推导上下文中至少一个函数参数的类型时，编译器将允许从函数参数中推导它（在这种情况下，它将推导T = std::string，并且您不必明确指定。

结论：

总结一下：在添加了必要的return 语句之后，你的程序的第一个和第三个版本是合法且有意义的，而第二个则不是并且没有。

Answer 2

1. 正如发布的那样，您的代码不应使用任何编译器进行编译。 你缺少包括，还有很多std::。我怀疑 正在发生的是你没有所有必要的 包括；特别是缺少#include <string>， 并且 g++ 间接地捡起它。这很好奇。这 问题通常是相反的：VC++ 吸收了很多 额外包括。然而，有时只是部分地（所以你可能 最终知道std::string，但不知道非会员 与之关联的函数，例如operator<<)。没有 然而，看到你的实际包含，这很难说。

2. 编译器只能在 函数，而不是函数模板。开始超载前 分辨率，它尝试实例化一个函数模板 正确的名称。成功的实例化导致 一个函数，它添加到重载集。但是怎么样 应该实例化你的函数模板。它没有办法 知道T 的用途。所以它不会实例化 （模板参数推导失败），并且没有找到它的实例 进入重载集。

3. 我没有立即看到任何内容。添加后 operator<< 中缺少返回，它编译并运行 在 VC++ 上正确。