std::vector : 无法将 'std::ostream {aka std::basic_ostream<char>}' 左值绑定到 'std::basic_ostream<char>&&'答案

【问题标题】：std::vector : cannot bind 'std::ostream {aka std::basic_ostream<char>}' lvalue to 'std::basic_ostream<char>&&'std::vector : 无法将 'std::ostream {aka std::basic_ostream<char>}' 左值绑定到 'std::basic_ostream<char>&&'
【发布时间】：2014-08-27 21:29:34
【问题描述】：

我在尝试做一些简单的事情时遇到了一个令人困惑的错误消息

std::cout << std::vector<int>{1,2,3};

上面写着

 cannot bind 'std::ostream {aka std::basic_ostream<char>}' lvalue to 'std::basic_ostream<char>&&'
 int main() {  std::cout << std::vector<int>{1,2,3}; }

（使用 gcc-4.8.1 和 -std=c++11 测试）

SO 也有类似的问题，例如Overloading operator<<: cannot bind lvalue to ‘std::basic_ostream<char>&&’，这是关于一些用户定义的具有嵌套类的类。对于该问题的公认答案，还有一项工作。

但我不知道这是否适用于std::vector。谁能解释为什么std::vector会出现这个错误，以及如何解释它？

谢谢

【问题讨论】：

标签： c++ gcc c++11 stl iostream

【解决方案1】：

与模板相关的错误消息有时会令人困惑。问题是标准库没有定义operator << 的重载以将std::vector（或任何其他容器，就此而言）插入std::ostream。因此，编译器无法为 operator << 找到合适的重载，并尽其所能报告此失败（不幸的是，在您的情况下这不太好/可读）。

如果你想流式传输整个容器，你可以使用std::ostream_iterator：

auto v = std::vector<int>{1, 2, 3};
std::copy(begin(v), end(v), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));

至于为什么你会得到这个神秘的错误，它有助于分析完整的错误信息：

prog.cpp: In function ‘int main()’:
prog.cpp:13:37: error: cannot bind ‘std::ostream {aka std::basic_ostream<char>}’ lvalue to ‘std::basic_ostream<char>&&’
  std::cout << std::vector<int>{1,2,3};
                                     ^
In file included from /usr/include/c++/4.8/iostream:39:0,
                 from prog.cpp:3:
/usr/include/c++/4.8/ostream:602:5: error:   initializing argument 1 of ‘std::basic_ostream<_CharT, _Traits>& std::operator<<(std::basic_ostream<_CharT, _Traits>&&, const _Tp&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; _Tp = std::vector<int>]’
     operator<<(basic_ostream<_CharT, _Traits>&& __os, const _Tp& __x)
     ^

显然存在operator<< 的模板重载，它采用std::ostream&& 类型的lhs 参数和模板类型的rhs 参数；它的存在是为了允许插入到临时流中。由于它是一个模板，因此它成为代码中表达式的最佳匹配。但是，std::cout 是一个左值，所以它不能绑定到std::ostream&&。因此出现错误。

【讨论】：

感谢您的回答，它解释了问题的第一部分。我也推出了自己的代码来打印矢量。我不明白（问题的第二部分）是当找不到重载时我们如何得到这种类型的 l-ref/r-ref 错误。
该重载不是实现细节，但标准 27.7.1 概要要求允许插入到临时流中。比如：std::ofstream("output.txt") << "Hi there\n";
@DavidRodríguez-dribeas 谢谢，已修改。我只是快速检查了 cppreference 并没有在那里找到它。

【解决方案2】：

这是 gcc 的一个已知问题，I filed an enhancement request regarding this.

“唯一”的问题是您尝试打印到控制台的内容没有operator<<。不幸的是，错误消息不是很有帮助。 :(

顺便说一句，这个问题与vector 或左值和右值引用无关。一个最小的例子：

#include <iostream>

struct A { };

int main() {
    A a;
    std::cout << a;
}

有关详细信息，请参阅增强请求中的讨论。简而言之，gcc 开发人员已经尝试改进错误消息，但事实证明这非常困难。

对于它的价值，clang's error message 与 libc++ 更清晰在我看来：

clang++ -std=c++11 -stdlib=libc++ -lc++abi main.cpp && ./a.out
main.cpp:7:15: error: invalid operands to binary expression ('ostream' (aka 'basic_ostream<char>') and 'A')
    std::cout << a;
    ~~~~~~~~~ ^  ~

在这里，第一行清楚地说明了问题所在。

【讨论】：

虽然编译器的输出可能更好，但报告的错误在标准的上下文中是有意义的。它无法编译，并且存在 almost 匹配的重载，除了参数的左值性...我看到 bug 更像是增强请求而不是真正的错误。
@DavidRodríguez-dribeas 我修改了答案并将“错误报告”更改为“增强请求”。那是唯一一个说“虫子”的地方。快速识别问题对我来说非常重要。当我第一次遇到这个问题时，我花了一些时间弄清楚发生了什么。错误消息使我走错了路。正如这个问题所示，我不是唯一一个难以理解该错误消息的人。好吧，将此问题称为增强请求或任何您想要的，甚至 gcc 开发人员也承认这是一个问题并试图改进它。所以这是一个问题。
@DavidRodríguez-dribeas 好的，我已经在几个地方修改了措辞，也许它太强了。我希望你现在会发现它没问题，谢谢你引起我的注意。
不要误会我的意思，如果 gcc 开发人员认为这是一个错误，我会理解（并感激）。我只是想提请注意，这是一个 QoI 问题，而不是编译器处理程序的错误。
@DavidRodríguez-dribeas 同意。这就是我修改答案的原因。感谢您提请我注意我有问题的措辞！

【解决方案3】：

在类std::basic_ostream 中没有为类std::vector 定义operator <<。

你想要的是以下

for ( int x  : std::vector<int> { 1, 2, 3 } ) std::cout << x << ' ';
std::cout <<  std::endl;

虽然可以写得更简单

for ( int x  : { 1, 2, 3 } ) std::cout << x << ' ';
std::cout <<  std::endl;

【讨论】：