提问人:joaocandre 提问时间:11/27/2021 更新时间:11/27/2021 访问量:210
将字符传递给运算符重载的自定义流操纵器
Custom stream manipulator that passes a character to operator overload
问:
我正在玩弄 shift/io 流运算符重载,我想知道是否有办法将其他参数传递给函数,同时仍然为更简单的语法定义默认值?
考虑一个简单的例子:
#include <vector>
#include <iostream>
inline std::ostream& operator<<(std::ostream& ostream, const std::vector< int >& data) {
ostream << data[0];
for (int idx = 1; idx < data.size(); idx++) {
ostream << "," << data[idx]; // pass ',' as argument?
}
return ostream;
}
我希望将分隔符字符传递给函数,例如,可能通过流修饰符:,
std::cout << std::vector<int>(3, 15) << std::endl; // 15,15,15
std::cout << delimiter(;) << std::vector<int>(3,15) << std::endl; // 15;15;15
我编写了一个简单的类来做到这一点,但生成的语法不是很干净(需要首先调用强制成员运算符重载):
#include <string>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <sstream>
class formatted{
public:
explicit formatted(const std::string& sequence = ",") : delimiter(sequence) { }
template < typename T >
std::string operator<<(const T& src) const {
std::stringstream out;
if (src.size()) {
out << src[0];
for (int i = 1; i < src.size(); i++) {
out << delimiter << src[i];
}
}
return out.str();
}
protected:
std::string delimiter;
};
template < typename T >
inline std::ostream& operator<<(std::ostream& ostream, const std::vector< T >& data) {
ostream << (formatted() << data);
return ostream;
}
int main(int argc, char const *argv[]) {
std::vector< int > data(10, 5);
std::cout << data << std::endl; // 5,5,5...5,5
std::cout << (formatted("/") << data) << std::endl; // 5/5/5...5/5
return 0;
}
有没有办法简化这一点,不需要帮助程序类,或者通过使用传统的流操纵器?
答:
对当前设计的细微改进
你正在做的事情是可能的,不能再简化了。如果你想坚持你目前的实现,我建议修复以下问题:
不必要地复制整个字符串
用
return std::move(out).str();
以防止在末尾复制整个字符串(从 C++20 开始)。stringstream
有符号/无符号比较
for (int i = 1; i < data.size(); ...)
导致在有符号和无符号之间进行比较,从而导致编译器警告处于足够的警告级别。
喜欢。std::size_t i
不受约束的流插入运算符
operator<<(const T&)
不受约束,可以接受任何类型,即使它仅适用于向量。 喜欢:
operator<<(const std::vector<T>&)
使用 代替std::string
std::string_view
const std::string& sequence = ","
导致创建不必要的字符串,可能涉及堆分配,即使我们使用字符串文字(例如 .
通常我们更喜欢 ,但在这里,您将此序列存储在类中。这可能会产生问题,因为对字符串没有所有权,因此字符串的生存期可能会在使用视图之前过期。
此问题是设计所固有的,不容易解决。","
std::string_view
std::string_view
替代设计
调用流操纵器是不准确的,因为流操纵器是接受并返回(或派生类型)的函数。您的类型只是一些带有运算符重载的类型,但您也可以这样做:formatted
basic_ios
formatted
<<
std::cout << vector_to_string(data, "/");
如果未提供任何参数,则默认为 where。
问题是我们仍然没有使用流来输出字符,但我们首先必须创建一个字符串,将向量内容写入其中,然后将字符串写入流中。"/"
","
相反,我们可以创建一个函数,该函数接受流作为其第一个参数并直接写入它。 其优点包括:
- 删除,可能只是包括
#include <sstream>
<iosfwd>
- 性能改进
- 可能没有堆分配
- 没有不必要的字符串复制(在 C++20 之前)
- 整体较短的代码
这种设计作为常规函数在标准库中也有先例。一个典型的例子是签名:std::getline
template < class CharT, ...>
std::basic_istream<CharT, ...>& getline( std::basic_istream<CharT, ...>& input,
std::basic_string<CharT, ...>& str,
CharT delim );
通过这种设计,我们可以创建更简洁的代码,这也解决了以下问题:
- 无法使用
std::string_view
- 必须使用 A 来存储整个打印的矢量
std::string
#include <string>
#include <vector>
#include <iostream>
template < typename T >
std::ostream& print(std::ostream& ostream,
const std::vector< T >& data,
std::string_view delimiter = ",")
{
if (not data.empty()) {
ostream << data.front();
for (std::size_t i = 1; i < data.size(); i++) {
ostream << delimiter << data[i];
}
}
return ostream;
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
std::vector< int > data(10, 5);
print(std::cout, data) << std::endl;
print(std::cout, data, "/") << std::endl;
}
对任何范围的进一步泛化
我们可以推广此代码,使其适用于提供输入迭代器的任何范围,而不仅仅是 .
这意味着我们可以将它用于 、 、 等类型。std::vector
std::array
std::string
std::vector
std::list
template <typename Range>
std::ostream& print(std::ostream& ostream,
const Range& range,
std::string_view delimiter = ",")
{
auto begin = range.begin();
auto end = range.end();
if (begin != end) {
ostream << *begin;
while (++begin != end) {
ostream << delimiter << *begin;
}
}
return ostream;
}
评论
char
std::string
一些操作输入/输出的功能
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
std::string Delimiter=" ";
template <typename T>
inline std::ostream& operator<<(std::ostream& ostream, const std::vector<T>& v) {
if (!v.empty()) {
std::ostream_iterator<T> ost(ostream, Delimiter.data());
if (v.size() > 1)
std::copy(begin(v), end(v) - 1, ost);
ostream << v.back();
}
return ostream;
}
int main() {
std::cout << std::vector<int>(3, 15) << std::endl;
Delimiter = "!";
std::cout << std::vector<int>(5, 15) << std::endl;
return 0;
}
当然,分隔符变量不是很漂亮,但是...... 输出
15 15 15
15!15!15!15!15
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