重载 istream_iterator ---- 无法将左值绑定到‘std::basic_istream<char>&&’

Question

我做了一些研究，例如：

• Overloading operator<<: cannot bind lvalue to ‘std::basic_ostream&&’
• Overloading operator<<: cannot bind ‘std::basic_ostream’ lvalue to ‘std::basic_ostream&&’
• error: cannot bind ‘std::basic_ostream’ lvalue to ‘std::basic_ostream&&’

如果我误解了一些，请告诉我。

我试图从文件中输入 std::pair 并且我想使用 std::istream_iterator >

代码来了：

std::ifstream in("file.in");

std::map<int, int> pp; 
pp.insert((std::istream_iterator<std::pair<int, int> >(in)),
        std::istream_iterator<std::pair<int, int> >());

我做了如下重载：

std::istream & operator>>(std::istream & in, std::pair<int, int> & pa)
{ in >> pa.first >> pa.second; return in; }

std::istream & operator>>(std::istream && in, std::pair<int, int> & pa)
{ in >> pa.first >> pa.second; return in; }

这是错误：

In file included from /usr/include/c++/4.8/iterator:66:0,
                 from No_12.cpp:7:
/usr/include/c++/4.8/bits/stream_iterator.h: In instantiation of ‘void std::istream_iterator<_Tp, _CharT, _Traits, _Dist>::_M_read() [with _Tp = std::pair<int, int>; _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; _Dist = long int]’:
/usr/include/c++/4.8/bits/stream_iterator.h:70:17:   required from ‘std::istream_iterator<_Tp, _CharT, _Traits, _Dist>::istream_iterator(std::istream_iterator<_Tp, _CharT, _Traits, _Dist>::istream_type&) [with _Tp = std::pair<int, int>; _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; _Dist = long int; std::istream_iterator<_Tp, _CharT, _Traits, _Dist>::istream_type = std::basic_istream<char>]’
No_12.cpp:23:59:   required from here
/usr/include/c++/4.8/bits/stream_iterator.h:121:17: error: cannot bind ‘std::istream_iterator<std::pair<int, int> >::istream_type {aka std::basic_istream<char>}’ lvalue to ‘std::basic_istream<char>&&’
      *_M_stream >> _M_value;
                 ^   
In file included from /usr/include/c++/4.8/iostream:40:0,
                 from /files/Nutstore/000/CPPWorkSpace/SHUCourse/DataStructures/BinarySearchTree/20130514/src/BinarySearchTree.hpp:6,
                 from /files/Nutstore/000/CPPWorkSpace/SHUCourse/DataStructures/BinarySearchTree/20130514/BinarySearchTree:3,
                 from No_12.cpp:1:
/usr/include/c++/4.8/istream:872:5: error:   initializing argument 1 of ‘std::basic_istream<_CharT, _Traits>& std::operator>>(std::basic_istream<_CharT, _Traits>&&, _Tp&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; _Tp = std::pair<int, int>]’
     operator>>(basic_istream<_CharT, _Traits>&& __is, _Tp& __x)

我不知道我现在能做什么...... 希望有人能给我一些建议。 谢谢。

Answer 1

要了解问题所在，我们必须看一下istream_iterator 的示例实现（问题源于标准的要求，此处隐含显示）：

template < class T, class CharT, class Traits, class Distance >
class istream_iterator
{
    /* ... */
    typedef std::basic_istream<CharT, Traits>  istream_type;
    istream_type* stored_istream_ptr;
    T value;

public:
    /* ... */
    istream_iterator& operator++()
    {
        *stored_istream_ptr >> value; // (A)
        return *this;
    }
    T const& operator*() const
    {
        return value;
    }
    /* ... */
};

在 (A) 行中，运算符应用于依赖类型的对象：

• value 是 T 类型
• stored_istream_ptr 是 istream_type 类型，见 typedef

根据[temp.dep.type]/8，两种类型都是依赖的。

对于表达式A >> B 以及任何其他函数调用，首先查找函数的名称（此处为：operator>>）-> 名称查找，然后从一组找到的函数（重载），选择并调用最可行的 -> 重载分辨率。

对于运算符，会同时查找成员函数和非成员函数（例如您的运算符）。

在这种情况下，所涉及的类型是依赖的，因此 name 查找的特殊规则适用 [temp.dep.res]/1:

在解析从属名称时，会考虑来自以下来源的名称：

• 在模板定义处可见的声明。
• 来自与函数参数类型相关的命名空间的声明，来自实例化上下文 (14.6.4.1) 和定义上下文。

您的运算符已在全局命名空间中定义，该命名空间与std::basic_istream 和std::pair 均无关。因此，name 解析找不到您的运算符，并且 (A) 行中的表达式的 overload 解析失败。

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这可以解释 clang 3.2 的错误信息：

stream_iterator.h:120:17：错误：二进制表达式（'istream_type'（又名'basic_istream '）和'std::pair'）的操作数无效

       *_M_stream >> _M_value;
       ~~~~~~~~~~ ^  ~~~~~~~~

它解释了为什么这些变通方法有效。

另一方面，

g++ 似乎只显示了通过名称解析找到的一个重载及其拒绝它的原因（而 clang++ 显示了通过名称解析找到的 all 重载，并说明了每个重载的原因已被拒绝）。一个 g++ 节目可能是“最合适的”：

template< class CharT, class Traits, class T >
basic_istream<CharT,Traits>& operator>>(basic_istream<CharT,Traits>&&, T&);

这是，AFAIK，只是一个包装器来调用另一个 operator>> 在表达式 istream_obj >> value 对右值进行操作的情况下（如 get_istream() >> value）。

这与您的问题无关（并且令人困惑）。

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两种解决方法：

• 使用包装器类型来包装std::pair，以便您可以在与该包装器类型关联的命名空间中定义operator>>
• 在命名空间 std 中注入您的运算符（不推荐？？）