如何重载 << 运算符以使用模板函数将元素添加到向量中？ (c++)

Question

我正在为学校做一个项目，我的老师希望我们重载“<<”运算符，以便它向向量添加元素。他还希望我们使用模板，以便它可以用于任何类型的元素。

这是我的头文件代码：

template<typename T>
vector<T>& operator<<(vector<T>& v, const T element) {
    v.push_back(element);
    return v;
}

这就是我正在尝试的运行:

v1 << "Atlanta" << "Dallas" << "Chicago" << "Boston" << "Denver";

我得到的错误是：

error C2676: binary '<<': 'std::vector<std::string,std::allocator<_Ty>>' does not define this operator or a conversion to a type acceptable to the predefined operator

谁能帮我解释为什么这不起作用？我使用的是最新版本的 visual studio 并且我已经将我的文件正确添加到解决方案和所有内容中。当我用 "const string element" 替换 "const T element" 一段时间时，它工作了一点，但是一旦我再次添加实现，它就不起作用了。谢谢指教。

编辑：感谢您的帮助，这是最终为我工作的答案：

template<typename T, typename U>
vector<T>& operator<<(vector<T>& v, const U& element) {
    v.push_back(element);
    return v;
}

Answer 1

像 "Atlanta" 这样的字符串文字不是 std::string 类型（它们是 char 的数组），但是您的函数需要向量元素类型和运算符右侧参数键入相同的类型。

如果你允许右边的参数类型不同，那么它就可以工作，例如：

template<typename T, typename U>
std::vector<T>& operator<<(std::vector<T>& v, U&& element) {
    v.emplace_back(std::forward<U>(element));
    return v;
}

请注意，我将参数移动到向量中以避免不必要的深层复制，例如按值传入 std::string。

编辑： 更改为使用 emplace_back，如评论中所述

Answer 2

如果向量元素的类型和运算符的参数匹配，则以下内容将编译：

std::vector<const char*> v1;
v1 << "Atlanta" << "Dallas" << "Chicago" << "Boston" << "Denver";

同样使用 std::string 文字也适用于 std::strings 的向量：

using namespace std::string_literals;
std::vector<std::string> v1;
v1 << "Atlanta"s << "Dallas"s << "Chicago"s << "Boston"s << "Denver"s;

可以通过添加另一个模板将 char 数组直接放入 std::string 元素中：

//this template will accept the const char array and construct a string
template<class T, class S,  size_t N>
std::vector<S>& operator<<(std::vector<S>& v, const T(& arr)[N]) 
{
    v.push_back({std::begin(arr), std::end(arr)});
    //v.push_back(arr); // would also work for char
    return v;
}

Answer 3

当你使用

v1 << "Atlanta" << "Dallas" << "Chicago" << "Boston" << "Denver";

参数 T 未推导为 std::string。对于"Atlanta"，推导为‘const char [8]。其他参数的类型将以类似方式推导。

更改函数，以便从 std::vector.

推导出元素的类型

template<typename Vector>
Vector& operator<<(Vector& v, typename Vector::value_type const& element) {
    v.push_back(element);
    return v;
}

Answer 4

添加到，使用完美的参数转发可以更好：

template<typename T, typename U>
std::vector<T>& operator<<(std::vector<T>& v, U&& element) {
    v.emplace_back(std::forward<U>(element));
    return v;
}

与@emlai 使用 std::move 的解决方案相比，这个解决方案使用完美的参数转发，它可以直接将对象移动到向量中，而不是按值传递它。

编辑： 更改为使用 emplace_back，如评论中所述

如何重载 << 运算符以使用模板函数将元素添加到向量中？ (c++)

How to overload the << operator to add elements to a vector using a template function? (c++)

c++

templates

overloading

vector

operators