如何打印通用 std::list 迭代器？

Question

我希望能够通过打印任何std::list 迭代器的值来打印它。我的初始代码如下所示：

template<typename T>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const typename std::list<T>::const_iterator& x)
{
   return os << "&" << *x;
}

这不起作用，因为编译器无法确定参数T。然后，我尝试使其对迭代器类型本身具有通用性，并使用iterator_traits 将其限制为迭代器。

template<
    typename It,
    typename = typename std::iterator_traits<It>::value_type
>
std::ostream &operator<<(std::ostream &os, const It &x)
{
    return os << "&" << *x;
}

但是，当然，我得到了std::ostream << *const char 的两个相互冲突的实现，因为指针也是迭代器。 如何将实现限制为 std::list 迭代器，以免发生冲突？

Answer 1

您可以将类型限制为iterator 或const_iterator 的std::list。例如

template<typename It>
std::enable_if_t<std::is_same_v<It, typename std::list<typename std::iterator_traits<It>::value_type>::iterator> ||
                 std::is_same_v<It, typename std::list<typename std::iterator_traits<It>::value_type>::const_iterator>
                 , std::ostream &> 
operator<<(std::ostream &os, const It &x) {
    return os << "&" << *x;
}

Answer 2

您可以将SFINAE const char* 从operator<< 过载中取出。

#include <type_traits> // std::enable_if_t, std::is_same_v, std::remove_reference_t

template<
    typename It,
    typename = typename std::iterator_traits<It>::value_type
>
auto operator<<(std::ostream &os, const It &x)
-> std::enable_if_t< !std::is_same_v<std::remove_reference_t<It>, const char*>, std::ostream&>
{
    return os << "&" << *x;
}

(See a Demo)

请注意，上述不仅限于std::list::iterator，意味着来自其他容器的迭代器也可以考虑这种重载。这可能不是您想要的行为。

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既然我们could not get the container type from the iterator，我建议和cmets中提到的@super一样。 为 Legacy Bidirectional Iterator 提供 operator<< 重载 这就是std::list 所拥有的。

以下是一个示例代码，它将适用于您预期的情况以及所有符合 双向迭代器的要求。

#include <list>
#include <iostream>
#include <iterator>    // std::iterator_traits, std::bidirectional_iterator_tag
#include <type_traits> // std::is_same_v, std::enable_if_t

// SFINAE helper  type for bidirectional_iterator_t
template<typename Iterator, typename ReType = void>
using enable_for_bidirectional_iterator_t
= std::enable_if_t<
   std::is_same_v<std::bidirectional_iterator_tag, typename std::iterator_traits<Iterator>::iterator_category>
   , ReType
>;

template<typename Iterator>
auto operator<<(std::ostream& os, const Iterator x) noexcept
-> enable_for_bidirectional_iterator_t<Iterator, std::ostream&>
{
   return os << "&" << *x;
}

(See a Demo)

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但是，通常，您为容器提供operator<< 重载，而不是迭代器。您可能需要重新考虑设计。