在可变参数模板函数中重载 ostream

Question

我有一个可变参数函数，我想在第一个参数类型上重载。

void write( void ) { }

void write( std::ostream& ) { }

template< typename Head, typename... Rest >
void write( std::ostream& out, Head&& head, Rest&&... rest )
{
   out << head;
   write( out, std::forward<Rest>(rest)... );
}

template< typename... Args >
void write( Args&&... args )
{
   write( std::cout, std::forward<Args>(args)... );
}

但这些功能的表现并不如预期。

write( "## to cout ##" ); // printed to stdout as expected
write( std::cerr, "## to cerr ##" ); // printed to stderr as expected
std::ostringstream oss;
write( oss, "## to string ##" );  // error here
// '0x7fff9db8## to string ##' is printed to stdout!

这是怎么回事？
为什么重载解析没有选择我想要的函数？
有没有一种方法可以在不进行大量元编程的情况下做到这一点？ （我可以使用 std::is_convertible 解决这个问题，但解决方案比我上面显示的简单代码大得多）。

Answer 1

这是因为，当您将 ostringstream 传递给其他模板时，需要将其基本转换为 ostream，而当您将其传递给转发到的模板时，它不需要任何转换。 write(std::cout, ...)。因此，如果您传递 ostringstream，它会选择更通用的模板，该模板将 ostringstream 作为参数转发以输出到更具体的模板。输出 ostringstream 会将其转换为 void*，然后进行打印。

您可以使用 is_base_of 解决这个问题（我感觉比使用 is_convertible 更好）。

template<typename Arg, typename... Args, typename =
  typename std::enable_if<
    !std::is_base_of<
      std::ostream,
      typename std::remove_reference<Arg>::type, 
      >::value>::type
>
void write(Arg&& arg, Args&&... args )
{
   write( std::cout, std::forward<Arg>(arg), std::forward<Args>(args)... );
}

我个人不喜欢在代码中使用太多 SFINAE，因为我无法处理一定程度的尖括号。所以我喜欢使用重载

template< typename Arg, typename... Args >
void write_dispatch( std::true_type, Arg&& arg, Args&&... args )
{
   std::ostream& os = arg;
   write( os, std::forward<Args>(args)... );
}

template< typename Arg, typename... Args >
void write_dispatch( std::false_type, Arg&& arg, Args&&... args )
{
   write( std::cout, std::forward<Arg>(arg), std::forward<Args>(args)... );
}

template< typename Arg, typename... Args >
void write( Arg&& arg, Args&&... args )
{
   typedef typename std::remove_reference<Arg>::type nonref_type;
   write_dispatch( std::is_base_of<std::ostream, nonref_type>(), 
          std::forward<Arg>(arg), std::forward<Args>(args)... );
}

这种方式，如果你用ostream的左值以外的东西作为第一个参数来调用它，它会调用write_dispatch，这会将调用转换为这样ostream 的左值，以便您的其他 write 模板可以继续。

最后一点，你应该说 out << std::forward(head)，否则您在前面的递归步骤中使用 std::forward 的所有工作都将毫无意义，因为最终您会将所有内容输出为无论如何，左值。