我们如何打印出 C++ STL 容器的 value_type？

Question

我知道 STL 容器有一个 value_type 参数，并且我已经看到如何使用它来声明变量类型，例如：

vector<int>::value_type foo;

但是我们可以将这个value_type 打印到控制台吗？

我想在这个例子中看到“字符串”：

int main() {
    vector<string> v = {"apple", "facebook", "microsoft", "google"};
    cout << v << endl;
    cout << v.value_type << endl;
    return 0;
}

Answer 1

X::value_type 在这方面与任何其他类型别名（又名 typedef）没有什么不同——C++ 没有将类型转换为其源代码字符串表示的本地方法（至少因为这可能是模棱两可的）。你可以做的是使用std::type_info::name:

cout << typeid(decltype(v)::value_type).name() << endl;

生成的文本取决于编译器（甚至不能保证易于人类阅读）。它在程序的同一个版本中是一致的，但你不能期望它在不同的编译器中是相同的。换句话说，它对调试很有用，但不能以持久的方式可靠地使用。

Answer 2

除了基于 typeid 的答案之外，我还看到了另一种使用 Boost 的可能性，如下所示：

#include <boost/type_index.hpp>

cout << boost::typeindex::type_id_with_cvr<decltype(v)::value_type>().pretty_name() << "\n";

优点是一个可移植的、人类可读的名称，包括 const/volatile 限定，并且在主要编译器和系统之间是一致的。我机器上的输出是

// when compiled with gcc:
std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >
// ... and with clang:
std::__1::basic_string<char, std::__1::char_traits<char>, std::__1::allocator<char> >

自行决定此输出是否符合“人类可读”的条件，但还要将其与我的机器上给出的typeid(...).name() 方法进行比较：

NSt3__112basic_stringIcNS_11char_traitsIcEENS_9allocatorIcEEEE

Answer 3

可能假设您出于调试目的需要此类型信息是安全的(?)。 如果是，别忘了gdb内置的whatis和ptype命令：

$ cat main.cpp
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
    vector<string> v = {"apple", "facebook", "microsoft", "google" };
    cout << v[2] << endl;
    // cout << v.value_type << endl;
    return 0;
}
$ cat gdbCommands.txt
break main
run
next
next
whatis v
quit
$ g++ -ggdb -o main main.cpp
$ gdb -x gdbCommands.txt ./main
GNU gdb (Ubuntu 8.0.1-0ubuntu1) 8.0.1
// bla bla bla ...
type = std::vector<std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >>

Answer 4

前段时间我有一个相当similar question。那里的答案显示了一个能够将类型转换为人类可读字符串的函数：

template <typename T> std::string TypeName() {
    auto name = typeid(T()).name();  // function type, not a constructor call!
    int status = 0;

    std::unique_ptr<char, void(*)(void*)> res {
        abi::__cxa_demangle(name, NULL, NULL, &status),
        std::free
    };

    std::string ret((status == 0) ? res.get() : name);
    if (ret.substr(ret.size() - 3) == " ()") ret.resize(ret.size() - 3);
    return ret;
}

一旦你有了这个TypeName 函数，你就可以实现你的目标：

int main() {
    vector<string> v = {"apple", "facebook", "microsoft", "google" };
    cout << v << endl;
    cout << TypeName<v.value_type>() << endl;
    return 0;
}

应该输出哪个（GCC HEAD 9 201809）：

std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >

Answer 5

如果它是用于调试目的，那么这个解决方案可以在没有任何依赖的情况下工作：

#include <regex>

template <typename T>
struct TypeToNameT
{
    static std::string getTypeFromName() {
#ifdef _MSC_VER
        std::regex re("<(.*)>::.*");
        std::string templateType(__FUNCTION__);
#else
        std::regex re(" = (.*);");
        std::string templateType(__PRETTY_FUNCTION__);
#endif
        std::smatch match;
        try
        {
            if (std::regex_search(templateType, match, re) && match.size() > 1)
                return match.str(1);
        }
        catch (std::regex_error& e) {
            // Syntax error in the regular expression
        }
        return "";
    }
};
/** Get the templated type name. This does not depends on RTTI, but on the preprocessor, so it should be quite safe to use even on old compilers */
template <typename T>
std::string getTypeName() { return TypeToNameT<T>::getTypeFromName(); }


int main() {
    std::vector<std::string> v = {"apple", "facebook", "microsoft", "google" };
    std::cout << getTypeName<decltype(v)::value_type>() << std::endl;  // Returns: "std::__cxx11::basic_string<char>"
    return 0;
}

与基于typeid 的答案不同，它使用预处理器，因此不受名称修改的影响（因此名称为...可读）。

请注意，您不能直接使用v.value_type 作为类型，它不是v 实例的一部分，而是v 的类型：std::vector<std::string>

正则表达式部分是因为std::string 类太笨了，你需要这样的奇怪来进行简单的搜索/拆分代码。如果你有一个不错的字符串类，你就不需要这里的正则表达式来提取“=”字符串之后和“;”之前的部分。