将向量的向量打印到输出流中

Question

将向量的向量打印到输出流中

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请考虑以下代码。我试图将一个向量的向量输出到ostream。

#include <iterator>
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <algorithm>

template<typename T>
std::ostream &operator <<(std::ostream &os, const std::vector<T> &v) {
    using namespace std;
    copy(v.begin(), v.end(), ostream_iterator<T>(os, "\n"));
    return os;
}

int main() {
    using namespace std;
    vector<string> v1;
    cout << v1;
    vector<vector<string> > v2;
    cout << v2;
    return 0;
}

输出字符串向量的语句是可行的。但是输出字符串向量的向量的语句不行。我使用的是g++ 4.7.0。我尝试过使用或不使用-std=c++11标志。在C++11模式下，它会给出半页错误信息中的这一行。

error: cannot bind 'std::ostream_iterator<std::vector<std::basic_string<char> >, char, std::char_traits<char> >::ostream_type {aka std::basic_ostream<char>}' lvalue to 'std::basic_ostream<char>&&'

我不确定我理解它的含义。能有人给我解释一下吗？我更或多或少知道什么是rvalue引用，但我不明白为什么std::basic_ostream<char>不能绑定到std::basic_ostream<char>&&。也许我还不够了解。还有更好的方法吗？

提前感谢。

- Ashley

考虑一下，在 vector<vector<string>> 的情况下，"\n" 必须能够转换为 vector<string>。当然这是行不通的。 - J-16 SDiZ

@J-16SDiZ：你在说什么？不，它并没有。 - Benjamin Lindley

@J-16SDiZ：不。那是错误的。 - Nawaz

非常接近于为什么我不能用T=vector<int>实例化operator<<(ostream&, vector<T>&)？的副本。 - Robᵩ

2个回答

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您需要使用这个实用程序库：

美化打印C++ STL容器

如果您想自己完成此操作（以便自学），则需要定义两个重载函数：

For std::vector<T>:

template<typename T>
std::ostream &operator <<(std::ostream &os, const std::vector<T> &v) {
   using namespace std;
   copy(v.begin(), v.end(), ostream_iterator<T>(os, "\n"));
   return os;
}

For std::vector<std::vector<T>>:

template<typename T>
std::ostream &operator <<(std::ostream &os, const std::vector<std::vector<T>> &v) {
   using namespace std;

   //NOTE: for some reason std::copy doesn't work here, so I use manual loop
   //copy(v.begin(), v.end(), ostream_iterator<std::vector<T>>(os, "\n"));

   for(size_t i = 0 ; i < v.size(); ++i)
        os << v[i] << "\n";
   return os;
}

如果您有这些超载，那么它们将一起递归处理这些情况：

std::vector<int>  v;
std::vector<std::vector<int>>  vv;
std::vector<std::vector<std::vector<int>>>  vvv;
std::vector<std::vector<std::vector<std::vector<int>>>>  vvvv;

std::cout << v << std::endl; //ok
std::cout << vv << std::endl; //ok
std::cout << vvv << std::endl; //ok
std::cout << vvvv << std::endl; //ok

- Nawaz

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@BenjaminLindley：我不认为它不起作用的任何理由。也许是编译器的错误？无论如何，手动循环可以正常工作。 - Nawaz

另一个版本无法工作，因为ostream_iterator在std命名空间中，vector也是如此。因此，ADL无法找到您定义的operator <<模板，并且编译失败。 - Dave S

@DaveS：我还不确定。那么手动循环为什么能够工作呢？它是如何找到我定义的 operator<< 模板的呢？ - Nawaz

@Nawaz：我猜测这是因为你的operator<<在全局命名空间中，所以它也被搜索到了。实际上，如果你将OP的原始代码更改为使用手动循环（而不是复制/迭代器），则可以在不进行任何进一步修改的情况下正常工作（http://ideone.com/rVBY2）。嗯...这可能是模板的后期绑定中的一个错误。 - Dave S

@Nawaz - 如果你在第一个函数中避免使用std::copy，那么你就不需要第二个函数了。 - Robᵩ

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可以查看英文原文，
原文链接

- Edward Strange · Accepted Answer

你收到的错误信息有些误导人。当我尝试编译你的程序时，我不得不深入挖掘模板代码，并最终理解了它的含义：

error: no match for 'operator<<' in '*((std::ostream_iterator<std::vector<std::basic_string<char> >, char, std::char_traits<char> >*)this)->std::ostream_iterator<std::vector<std::basic_string<char> >, char, std::char_traits<char> >::_M_stream << __value'

基本上，当您调用复制算法时，它使用了输出迭代器，该迭代器使用std命名空间内的<<运算符。一旦在此处，查找规定它尝试在std命名空间中找到模板vector<>的重载版本（因为那里是IT所在的位置）。

因此，您需要在std命名空间中声明vector模板的流运算符。将您的代码用namespace std {}包围起来，看看会发生什么...

应该注意的是，您正在修改std::vector<>并向其中添加以前不存在的行为。这样做是非标准的、未定义的，并且很容易挡住您的路。您可能要考虑其他选项。

我对这个是koenig查找的事情是错误的。不是的，问题是名称隐藏，类似于在这里声明一个基类中某个东西的重载（而不是覆盖）。

标准命名空间声明了几个' << '运算符。这些基本上是命名为operator <<的函数。实质上，您拥有的是：

void fun(int);

namespace Test {

  void fun() { fun(3); }

}

int main() {
    Test::fun();
}

请注意，您可以从全局命名空间或任何没有名为fun的函数的命名空间中使用fun（int）。但是您无法从Test命名空间中使用它。

这就是为什么您在全局命名空间中声明的运算符<<可以正常工作，但在std命名空间中却无法正常工作的原因。 std命名空间已经有了与您尝试提供的重载相同的名称，因此该重载对std中的所有内容都是隐藏的。如果您可以在那里放置一个using声明，则情况将不同。