当从std :: ostream_iterator调用时找不到operator <<的重载？

Question

当从std :: ostream_iterator调用时找不到operator <<的重载？

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这个程序

// main.cpp

#include <iostream>
#include <utility>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <map>

template<typename t1, typename t2>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const std::pair<t1, t2>& pair)
{
  return os << "< " << pair.first << " , " << pair.second << " >";
}

int main() 
{
  std::map<int, int> map = { { 1, 2 }, { 2, 3 } };
  std::cout << *map.begin() << std::endl;//This works

  std::copy(
    map.begin(),
    map.end(),
    std::ostream_iterator<std::pair<int,int> >(std::cout, " ")
  ); //this doesn't work
}

出现了错误

无匹配的运算符'<<' (操作数类型为'std::ostream_iterator<std::pair<int, int> >::ostream_type {aka std::basic_ostream<char>} '和'const std::pair<int, int>')

我猜这不起作用是因为我的重载在 std::copy 内不可用，但是为什么呢？

- Roger Rodriguez Texido

1

我不知道为什么人们要对这个问题进行负投票，它的意图很明确，尽管标题可以更好地书写。 - Filip Roséen - refp

@ Filip Roséen - refp 简单来说，论坛中有很多白痴喜欢踩负面评价。问题在于，在实例化模板类std::ostream_iterator时，会在命名空间std::中搜索适当的运算符函数。由于在命名空间std中已经声明了operator <<，因此搜索停止。编译器找不到全局命名空间中定义的运算符。 - Vlad from Moscow

@VladfromMoscow 那不是答案；我正在撰写详细说明。一旦完成，我会通知你和 Chris。 - Filip Roséen - refp

@Filip Roséen - refp 请查看模板实例化和名称搜索部分。 - Vlad from Moscow

@FilipRoséen-refp 非常感谢您的解释，我全都明白了。如果我的回答有点愚蠢，请原谅。 - Roger Rodriguez Texido

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2个回答

2

虽然这个问题已经得到了回答，但我想补充一下，有一种更好的方法可以打印地图而不滥用复制函数。还有一个变换函数更适合做类似的事情。我重新编写了你的示例，以提示如何使用转换函数将地图转换为字符串并将其打印到std::cout：

#include<iostream>
#include<map>
#include<algorithm>
#include<sstream>

template<typename t1, typename t2>
 std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const std::pair<t1, t2>& pair)
 {
     return os << "< " << pair.first << " , " << pair.second << " >";
 }

std::string toString(const std::pair<int, int>& pair) {
    std::ostringstream str;
    str << "<" << pair.first << ", " << pair.second << ">";
    return str.str();
}

int main()
 {
  std::map<int, int> map = { std::make_pair(1, 2), std::make_pair(2, 3)};
  std::cout << *map.begin() << std::endl;//This works
  std::transform(map.begin(), map.end(),
  std::ostream_iterator<std::string>(std::cout, "\n"), toString);
}

- tzwickl

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Filip Roséen - refp · Accepted Answer

解释

由于在namespace std（更具体地说是在std::ostream_iterator内部）以未限定的方式调用了operator<<，并且涉及的所有参数也在同一命名空间中声明，因此只有命名空间std将被搜索可能匹配的内容。

hackish解决方案

namespace std {
  template<typename t1, typename t2>
  std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const std::pair<t1, t2>& pair)
  {
     return os << "< " << pair.first << " , " << pair.second << " >";
  }
}

注意：只能特化包含用户定义类型的模板，位于命名空间std中。因此，根据标准，上面的片段可能是不正确的（如果std :: pair 不是用户声明的类型，请参见this discussion）。

详细解释

下面我们有一个命名空间N，它将帮助我们尝试模拟您对命名空间std的使用，以及编译器在查找适合给定类型的重载时正在发生什么。

命名空间N

namespace N {
  struct A { };
  struct B { };

  void func (A value) { std::cout << "A"; }

  template<class T>
  void call_func (T value) { func (value); }
}

main.cpp

void func (N::B value) {
  std::cout << "B";
}

int main() {
  N::A a;
  N::B b;

  func (a);         // (1)
  func (b);         // (2)

  N::call_func (a); // (3a)
  N::call_func (b); // (3b)
}

注：

如果不了解参数依赖查找，可能会惊讶于编译器能够找到所需的重载以使(1)正常工作。

ADL规定，在函数调用中使用未限定名称时，不仅会搜索当前命名空间以寻找合适的重载，还会搜索参数的命名空间；这就是编译器如何找到N::func的方式，即使我们没有明确地写出来。
当前命名空间中有一个合适的重载；一切都很顺利。
...

为什么(3a)可以编译，而(3b)会导致错误诊断？

当我们实例化模板N::call_func<T>时，它将尝试将类型为T的参数传递给名为func的未限定函数。

由于名称查找规则规定，在调用未限定名称的函数时，将搜索当前命名空间和涉及参数的命名空间以寻找合适的匹配项，因此如果T是在命名空间N中声明的类型，则只会搜索命名空间N。

由于N::A和N::B都在命名空间N中声明，因此编译器不会搜索任何其他作用域以找到合适的重载；这就是查找失败的原因。