`operator<<` 在容器上同时适用于值和引用

Question

有一个容器 class container 是模板化的，所以它可以包含任何东西。

我想添加将其内容打印到 std::ostream 的功能，所以我覆盖了 operator<<.

但是这有一个缺点：如果容器包含引用（或指针），该方法只打印地址而不是真实信息。

请考虑这个演示问题的简单测试代码：

#include <iostream>
#include <deque>

template<typename T, bool is_reference = false>
class container {
public:
    container() {}
    void add(T a) { queue.push_back(a); }
    
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const container<T, is_reference>& c) {
        for (const T& item : c.queue) {
            if (is_reference) out << *item; else out << item;
            out << ",";
        }
        return out;
    }
    
private:
std::deque<T> queue;
};


int main() {
    //Containers
    container<int*, true> myContainer1;
    container<int> myContainer2;
    
    int myA1(1);
    int myA2(10);
    
    myContainer1.add(&myA1);
    myContainer1.add(&myA2);
    
    myContainer2.add(myA1);
    myContainer2.add(myA2);
    
    std::cout << myA1 << std::endl;
    std::cout << myA2 << std::endl;
    
    std::cout << myContainer1 << std::endl;
    std::cout << myContainer2 << std::endl;
    
    return 0;
}

我想在模板中提供一个额外的 is_reference 布尔值来调整 operator<<。

然而，如果我有 值类型 容器，这会导致早期编译器错误。

我怎样才能完成这项工作？

如果我将打印机行更改为

out << item << ",";

代码编译并打印如下：

1
10
0x7ffd77357a90,0x7ffd77357a94,
1,10,

显然我的目标是得到这个结果：

1
10
1,10,
1,10,

（如何）我可以轻松实现吗？

Answer 1

要在 item 和 *item 之间进行条件选择，您需要一个支持 C++17 标准（或更高版本）的编译器，然后使用 if constexpr (...)声明。

此外，您可以使用 std::is_pointer 检查包含的类型是否为指针，而不是向您的模板添加 'flag'：

#include <iostream>
#include <deque>
#include <type_traits>

template<typename T>
class container {
public:
    container() {}
    void add(T a) { queue.push_back(a); }

    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const container<T>& c) {
        for (const T& item : c.queue) {
            if constexpr (std::is_pointer<T>::value) {
                out << *item;
            }
            else {
                out << item;
            }
            out << ",";
        }
        return out;
    }

private:
    std::deque<T> queue;
};

Answer 2

您可以根据 std::is_pointer<T>::value 是 true 还是 false 使用 SFINAE select 重载。这已经适用于 C++11:

#include <iostream>
#include <deque>

template<typename T>
class container {
public:
    // container() {} // dont define empty constructor when not needed
    //                   or declare it as = default
    void add(const T& a) { queue.push_back(a); } // should take const&
    
    template <typename U = T, typename std::enable_if< std::is_pointer<U>::value,bool>::type=true> 
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const container<T>& c) {
        std::cout << "is pointer\n";
    }
    template <typename U = T, typename std::enable_if< ! std::is_pointer<U>::value,bool>::type=true>
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const container<T>& c) {
        std::cout << "is not pointer\n";
    }
    
private:
    std::deque<T> queue;
};


int main() {
    //Containers
    container<int*> myContainer1;
    container<int> myContainer2;
    std::cout << myContainer1 << std::endl;
    std::cout << myContainer2 << std::endl;
}

Output:

is pointer

is not pointer

从 C++17 开始，您可以使用 constexpr if。此外，由于 C++17 有 std::is_pointer_v 并且由于 C++14 有 std::enable_if_t，两者都会使代码不那么冗长。

`operator<<` 在容器上同时适用于值和引用

`operator<<` on a container which works for both values and references

c++

templates

ostream