递归 AsString() 在 C++ 中打印 STL 容器；

Question

我正在尝试编写一个 AsString() 函数，根据我的喜好将 STL 容器转换为字符串。下面是我到目前为止编写的代码：

template<class T>
inline string AsString(const T& v);

template<class First, class Second>
inline string AsString(const pair<First, Second>& p);

template<class Iter>
inline string PrintSequence(const char* delimiters, Iter begin, Iter end) {
  string result;
  result += delimiters[0];
  int size = 0;
  for (size = 0; begin != end; ++size, ++begin) {
    if (size > 0) {
      result += ", ";
    }
    result += AsString(*begin);
  }
  result += delimiters[1];
  result += StringPrintf("<%d>", size);
  return result;
}

#define OUTPUT_TWO_ARG_CONTAINER(Sequence) \
template<class T1, class T2> \
inline string AsString(const Sequence<T1, T2>& seq) { \
  return PrintSequence("[]", seq.begin(), seq.end()); \
}

OUTPUT_TWO_ARG_CONTAINER(vector)
OUTPUT_TWO_ARG_CONTAINER(deque)
OUTPUT_TWO_ARG_CONTAINER(list)

template<class First, class Second>
inline string AsString(const pair<First, Second>& p) {
  return "(" + AsString(p.first) + ", " + AsString(p.second) + ")";
}

template<class T>
inline string AsString(const T& v) {
  ostringstream s;
  s << v;
  return s.str();
}

如您所见，基本思想是 AsString() 在 STL 容器上递归地调用自身，然后它降至通常的 operator< ;<() （我不想覆盖 operator<<() 的原因是因为我不想干扰其他执行此操作的库）。

现在，AsString() 可以在浅容器上编译并运行，但不能在嵌套容器上运行：

vector<int> v;
v.push_back(1);
v.push_back(2);
AsString(v) == "[1, 2]<2>";  // true

vector<vector<int> > m;
m.push_back(v);
m.push_back(v);
AsString(m) == "[[1, 2]<2>, [1, 2]<2>]<2>";  // Compilation Error!!!

出于某种原因，编译器在尝试时希望使用 operator<<()打印“m”的元素，尽管我已经提供了向量的模板专门化。

我怎样才能让 AsString() 工作？

更新：好的，事实证明定义的顺序确实很重要（至少对于这个编译器 - gcc 4.4.3）。当我把宏定义放在第一位时，编译器将正确地选择它们并显示向量的向量。令人费解。

Answer 1

模板世界是美妙的......对于粗心的人来说是一个真正的陷阱......

专业化是采用现有的模板函数并指定其所有参数。

重载是对不同的参数集重复使用另一个函数（无论是否模板）的相同名称。

template <typename T>
void foo(T const& t);

template <>
void foo<int>(int i); // this is a "complete" specialization

template <typename T, typename U>
void foo<std::pair<T,U>>(std::pair<T,U> const& pair);
  // this is a "partial" specialization
  // and by the way... it does NOT COMPILE

template <typename T, typename U>
void foo(std::pair<T,U> const& pair); // this is an overload

请注意语法差异，在重载中，标识符后面没有 （此处为 foo）。

在 C++ 中，不可能部分特化一个函数；也就是说，在论点中留下一些通用性。您可以重载或完全专业化：此时强制阅读 GotW #49：模板专业化和重载

因此，选择是：

template <typename T>
std::string AsString(const T& v); // (1)

template <typename T, typename Allocator>
std::string AsString(std::vector<T, Allocator> const& v); // (2)

真正的问题是： *begin 的类型是什么？

嗯，m 不是 const 限定的：

• Iter 逻辑上是 std::vectorstd::vector>::迭代器。
• 因此，*begin 的类型为 std::vector&

因此，这两个重载被考虑为：

• (1): T = std:: vector，需要转换为 const-ref
• (2)：T = int, U = std::allocator，需要转换为 const-ref

第二个据我了解，应该选择它，因为它更接近真实类型。我用VC++ 2010测试了一下，确实被选中了。

您还可以声明向量重载的非常量限定版本并查看它是否满足您的编译器要求吗？ （顺便说一下，我想知道它的名字；））。

Answer 2

您没有提供专业化，您已经重载了 AsString。碰巧的是，您后来的重载并不比 T const& 更受欢迎。版本。

相反，重载操作<<在各种 stdlib 容器的特殊命名空间 中。命名空间很重要，因此您不会影响其他代码，但您将在 AsString 中显式使用它：

namespace make_sure_to_put_these_overloads_in_a_namespace {

// Your PrintSequence adapted to a stream instead of a string:
template<class Iter>
void PrintSequence(std::ostream &s, const char* delim,
                   Iter begin, Iter end)
{
  s << delim[0];
  int size = 0;
  if (begin != end) {
    s << *begin;
    ++size;
    while (++begin != end) {
      s << ", " << *begin;
      ++size;
    }
  }
  s << delim[1] << '<' << size << '>';
}

#define OUTPUT_TWO_ARG_CONTAINER(Sequence) \
template<class T1, class T2> \
std::ostream& operator<<(std::ostream &s, Sequence<T1, T2> const &seq) { \
  PrintSequence(s, "[]", seq.begin(), seq.end()); \
  return s; \
}

OUTPUT_TWO_ARG_CONTAINER(std::vector)
OUTPUT_TWO_ARG_CONTAINER(std::deque)
OUTPUT_TWO_ARG_CONTAINER(std::list)
// other types
#undef OUTPUT_TWO_ARG_CONTAINER

template<class First, class Second>
std::ostream& operator<<(std::ostream &s, std::pair<First, Second> const &p) { \
  s << "(" << p.first << ", " << p.second << ")";
  return s;
}

}

template<class T>
std::string AsString(T const &v) {
  using namespace make_sure_to_put_these_overloads_in_a_namespace;
  std::ostringstream ss;
  ss << v;
  return ss.str();
}