vector<int> 的 ostream_iterator 无法编译。为什么？

Question

请参阅以下最小可重现示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

// Define inserter operator for std::vector<int>
std::ostream& operator << (std::ostream& os, const std::vector<int>& v) {
    std::copy(v.begin(), v.end(), std::ostream_iterator<int>(os, " "));
    return os;
}
// Define inserter operator for std::vector<std::vector<int>>
std::ostream& operator << (std::ostream& os, const std::vector<std::vector<int>>& vv) {
    
    // ******* Error in this line *****
    std::copy(vv.begin(), vv.end(), std::ostream_iterator<std::vector<int>>(os,"\n"));

    // OK. The following works and will call the operator above
    for (const std::vector<int>& v : vv) os << v << '\n';
    return os;
}
int main() {
    std::vector<std::vector<int>> vvi{ {1,2}, {3,4,5}, {6,7,8,9 } };
    std::cout << vvi;
    return 0;
}

std::ostream_iterator<std::vector<int>> 不会编译，编译器说：

二进制 '

虽然std::vector<int> 的插入运算符可用。

如果我改为使用：

for (const std::vector<int>& v : vv) os << v << '\n';

std::vector<int> 的插入运算符将被调用。但不是std::ostream_iterator。

CppReference 对我没有帮助。

为什么不编译？

Answer 1

第一个问题是你错过了一个

#include <iterator>

您表示您已经熟悉 cppreference.com，因此您应该注意 std::ostream_iterator 被注明需要此头文件。

但编译失败的真正原因是std::copy 调用了重载运算符，它自然位于std 命名空间中。由于调用<< 运算符的代码位于std 命名空间中，因此重载解析在std 命名空间中搜索<< 的已定义重载，并为各种本机类型找到一大堆。所有这些重载决议都失败了。它们都不适合std::vector<int>。 不搜索全局命名空间，以查找您的自定义 << 重载，因为在 std 命名空间中至少找到一个 << 重载。游戏结束。

如果std 命名空间中没有定义<< 重载，则重载解析最终会找到您的自定义重载。唉，事实并非如此。

消除编译错误的一种方法是将重载放入std 命名空间：

namespace std {
    // Define inserter operator for std::vector<int>
    std::ostream& operator << (std::ostream& os, const std::vector<int>& v) {
        std::copy(v.begin(), v.end(), std::ostream_iterator<int>(os, " "));
        return os;
    }
}

但是，this is pedantic undefined behavior。无论如何，这就是编译错误的原因：首先在std 命名空间中搜索<< 的现有重载，因为它们是从std::copy 中调用的，并且首先找到现有的重载解决方案，所以不考虑其他命名空间中的其他潜在重载。