将 cout 与 basic_string<unsigned char> 一起使用答案

【问题标题】：Using cout with basic_string<unsigned char>将 cout 与 basic_string<unsigned char> 一起使用
【发布时间】：2017-08-23 01:55:14
【问题描述】：

cout 适用于字符串（又名basic_string<char>）和所有数字类型（int、char、unsigned char、double 等）。但是它无法处理basic_string<unsigned char>。

#include <iostream>
#include <string>
int main()
{
    std::basic_string<unsigned char> zzz(3, 'z');
    std::cout << zzz << std::endl;
    return 0;
}

这不能编译

error: invalid operands to binary expression ('ostream' (aka 'basic_ostream<char>') and 'std::basic_string<unsigned char>')

我希望它的行为方式与字符串相同。 ostream 不处理std::basic_string<unsigned char> 是否有原因？

【问题讨论】：

相关重载：en.cppreference.com/w/cpp/string/basic_string/operator_ltltgtgt
也许你想要的是here

标签： c++ cout

【解决方案1】：

标准库中没有匹配的std::ostream 重载。但是，您可以提供自己的重载。 虽然你可能对不是std::isprint的字符有不同的行为

#include <iostream>
#include <string>

std::ostream& operator << (std::ostream& os, const std::basic_string<unsigned char>& str){
    for(auto ch : str)
        os << static_cast<char>(ch);
    return os;
}

int main()
{
    std::basic_string<unsigned char> zzz(3, 'z');
    std::cout << zzz << std::endl;
    return 0;
}

打印：

zzz

Demo

【讨论】：

【解决方案2】：

标准定义了以下模板操作符：

template <class CharT, class Traits, class Allocator>
std::basic_ostream<CharT, Traits>& 
    operator<<(std::basic_ostream<CharT, Traits>& os, 
               const std::basic_string<CharT, Traits, Allocator>& str);

这意味着您可以将std::string 流式传输到std::cout，并将std::wstring 流式传输到std::wcout。您无法将std::wstring 流式传输到std::cout。

您的问题是std::cout 使用字符类型char，而不是unsigned char。

如果你愿意，你可以在全局命名空间中定义一个额外的操作符。

typedef std::basic_string<unsigned char> ustring;

std::ostream& operator << (std::ostream& stream, const ustring& str) {
    if (const auto len = str.size())
       stream.write(reinterpret_cast<const char*>(&str[0]), len);
    return stream;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

就像std::vector<char> 一样，这里没有明显的“默认”行为，所以它不是开箱即用的。它可以工作；您只需要自己定义如何它的工作原理。

【讨论】：

【解决方案4】：

全局对象std::cout 的类型为std::ostream，它是std::basic_ostream<char> 的别名。相关运算符为std::basic_string::operator<<，它要求std::basic_string<CharT> 和std::basic_ostream<CharT> 共享同一类型CharT。在您的示例中，您使用的是不支持的 std::basic_string<unsigned char> 和 std::basic_ostream<char>，因为 unsigned char 和 char 是不同的类型。请注意，signed char 和 unsigned char 始终与 char 不同。

char - 可以在目标系统上最有效地处理的字符表示类型（具有与有符号字符或无符号字符相同的表示和对齐方式，但始终是不同的类型）。 [...]Link.

【讨论】：