为什么 ostream_iterator 不能按预期工作？答案

【问题标题】：Why does ostream_iterator not work as expected?为什么 ostream_iterator 不能按预期工作？
【发布时间】：2010-12-15 07:55:23
【问题描述】：

下面的代码不用多说：

#include <utility>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <iterator>

using namespace std;

typedef pair<char, char> PAIR;

ostream& operator <<(ostream& os, const PAIR& r)
{
    return os << r.first;
}

int main() 
{
    vector<PAIR> coll; 

    cout << coll[0]; // OK. 

    // The following line will cause a compilation error! Why???
    copy(coll.begin(), coll.end(), ostream_iterator<PAIR>(cout)); 
}

【问题讨论】：

标签： c++ stream

【解决方案1】：

问题是名称查找找不到您的operator<<(ostream& os, const PAIR& r)。尝试调用operator<< 的代码位于ostream_iterator<> 内的某个位置，而std 本身位于std 命名空间内。名称查找在 ostream_iterator<> 和 std 命名空间内寻找正确的函数；依赖于参数的查找在这里没有帮助，因为这两个参数也在 std 命名空间中。

所以，我的建议是 (1) 要么将您的运算符包装到 namespace std { }，但那是 UB、IIRC。或者 (2) 创建一个继承自 std::pair 的结构以在您的命名空间中定义一个新类型，并使用 ADL 找到您的 operator<<()。

更新：

我的第三个建议是使用自定义操纵器打印出这对。

至于我的第二个建议，如果您可以使用 C++11，那么从 std::pair 继承应该很容易（未经测试）：

struct PAIR : std::pair
{
  using std::pair::pair;
};

如果你不能使用 C++11，那么我建议使用自定义操纵器。

【讨论】：

【解决方案2】：

这是一个常见的问题：总之，在实例化std::ostream_iterator 时看不到您的operator<<。

在实例化期间，名称查找会尝试在命名空间 std 中查找 operator<<。将找到候选者，因此不会考虑其他命名空间（尤其是全局命名空间）。然后，重载决议开始发挥作用：没有一个重载与参数类型匹配，因此编译失败。请注意，与参数相关的查找在这里没有任何帮助，因为 std::pair 也在命名空间 std 中。

你有两个解决方案：

将您的operator<< 附在namespace std { } 中，尽管您应该知道根据标准这是非法的 (17.4.3.1)
在此任务中避免使用 std::copy 并使用 std::for_each（使用“老式”仿函数或 lambda）

【讨论】：

@icecrime，这是 C++ 标准的缺陷吗？或者有什么理由吗？
@xmllmx：这就是命名空间的工作方式，我不认为这是一个缺陷
@xmllmx：因为参数相关的查找发生在模板实例化点（在有问题的情况下是在命名空间std）
@icecrime，非常感谢您的快速回答和耐心的解释。