为 std::vector 编写 typedef 和 ostream 运算符

Question

我创建了一个名为Chromosome的类，最终只是用vector来包装一个ostream运算符，所以我决定使用typedef vector代替。然而，我在模板化的ostream运算符方面遇到了麻烦...这是最好的方法吗？（我看过一些方法，但都无法成功）

template<typename G>
class Chromosome {
 public:
  typedef typename std::vector<G> type;
  typedef typename std::pair<type *,type *> ptr_pair;
};

template<typename G> //line 19 below:
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Chromosome<G>::type& chromosome) {
  for(auto iter = chromosome.begin(); iter != chromosome.end(); ++iter)
    std::cout << *iter;
  return os;
}

目前我遇到的错误是：

。

chromosome.h:19: error: expected unqualified-id before ‘&’ token
chromosome.h:19: error: expected ‘)’ before ‘&’ token
chromosome.h:19: error: expected initializer before ‘&’ token

干杯。

- Rhys van der Waerden

Answer 1

很遗憾，由于编译器无法从函数声明中推断出 G 的类型，因此没有清洁的方法来做到这一点。

template<typename G>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const typename Chromosome<G>::type& chromosome);

原因是，如果您为不同类型专门化染色体，可能会出现编译器无法明确推断G的情况。例如：

template <typename G> class Chromosome {
public:
    typedef std::vector<G> type; // No typename needed here, BTW
};

template <> class Chromosome<int> {
public:
    typedef std::vector<double> type;
};

现在，如果你这样做会发生什么？

vector<double> v;
cout << v << endl;

在这种情况下，编译器无法确定 G 是 double 还是 int，因为 Chromosome<int> 和 Chromosome<double> 都将 vector<double> 作为其嵌套类型。

要解决这个问题，您需要明确使用类型 vector<G> 作为参数：

template<typename G>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const std::vector<G>& chromosome);

很遗憾，实际上没有更好的方法来解决这个问题。虽然在语言层面上禁止这样做是有充分理由的，但它确实阻止了你在这种情况下实现你想要的功能。

- templatetypedef

---

谢谢，我现在明白了这是如何工作的。使用向量完全没问题，因为我只是为了可读性而尝试使用Chromosome<G>::type。不过您能解释一下“这里不需要typename”的意思吗？ - Rhys van der Waerden

Answer 2

成员 typedef type 是一个依赖名称：其含义取决于模板参数 G。您需要使用 typename 来告诉编译器 type 是一个类型名称：

const typename Chromosome<G>::type&

如需完整解释，请阅读Stack Overflow C++ FAQ文章“template”和“typename”应该放在依赖名称的哪里。

正如@templatetypedef在评论中所提到的，虽然这将使代码编译通过，但它不会“起作用”，无法让您将std::vector<G>插入到std::ostream中，因为type处于无法推导的上下文中。

声明重载并获得预期行为的最简单方法是直接使用std::vector<G>作为参数类型：

template<typename G>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const std::vector<G>& chromosome)

- James McNellis

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实际上，这样做行不通，因为编译器无法在此上下文中推断 G。这部分是因为您可以通过模板特化产生一些情况，使编译器无法知道要使用哪种类型。 - templatetypedef

@templatetypedef：很好，依赖名称不是唯一的问题。 - James McNellis

谢谢你的回答，我觉得templatetypedef的解释稍微清晰一些，所以我会采纳他的回答。 - Rhys van der Waerden