如何将std::vector的内容打印到屏幕上?


实现以下操作符<<的解决方案也很好:

template<container C, class T, String delim = ", ", String open = "[", String close = "]">
std::ostream & operator<<(std::ostream & o, const C<T> & x)
{
  // ... What can I write here?
}

以下是目前为止我所做的,没有单独的函数:

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <sstream>
#include <cstdio>
using namespace std;

int main()
{
    ifstream file("maze.txt");
    if (file) {
        vector<char> vec(istreambuf_iterator<char>(file), (istreambuf_iterator<char>()));
        vector<char> path;
        int x = 17;
        char entrance = vec.at(16);
        char firstsquare = vec.at(x);
        if (entrance == 'S') { 
            path.push_back(entrance); 
        }
        for (x = 17; isalpha(firstsquare); x++) {
            path.push_back(firstsquare);
        }
        for (int i = 0; i < path.size(); i++) {
            cout << path[i] << " ";
        }
        cout << endl;
        return 0;
    }
}

当前回答

这里的目标是使用ADL来定制我们如何漂亮的打印。

传入一个格式化程序标记,并在标记的名称空间中覆盖4个函数(before、after、between和descent)。这改变了在迭代容器时格式化程序打印“装饰品”的方式。

一个默认的格式化程序,它对map执行{(A ->b),(c->d)},对tupleoid执行(A,b,c),对字符串执行"hello",对包含的所有其他内容执行[x,y,z]。

它应该“只适用于”第三方可迭代类型(并将它们视为“所有其他类型”)。

如果你想为你的第三方可迭代对象定制装饰,只需创建你自己的标签。处理映射下降需要一些工作(您需要重载pretty_print_descent (your_tag返回pretty_print::decorator::map_magic_tag<your_tag>)。也许有更干净的方法,不确定。

一个用于检测可迭代性和元组性的小库:

namespace details {
  using std::begin; using std::end;
  template<class T, class=void>
  struct is_iterable_test:std::false_type{};
  template<class T>
  struct is_iterable_test<T,
    decltype((void)(
      (void)(begin(std::declval<T>())==end(std::declval<T>()))
      , ((void)(std::next(begin(std::declval<T>()))))
      , ((void)(*begin(std::declval<T>())))
      , 1
    ))
  >:std::true_type{};
  template<class T>struct is_tupleoid:std::false_type{};
  template<class...Ts>struct is_tupleoid<std::tuple<Ts...>>:std::true_type{};
  template<class...Ts>struct is_tupleoid<std::pair<Ts...>>:std::true_type{};
  // template<class T, size_t N>struct is_tupleoid<std::array<T,N>>:std::true_type{}; // complete, but problematic
}
template<class T>struct is_iterable:details::is_iterable_test<std::decay_t<T>>{};
template<class T, std::size_t N>struct is_iterable<T(&)[N]>:std::true_type{}; // bypass decay
template<class T>struct is_tupleoid:details::is_tupleoid<std::decay_t<T>>{};

template<class T>struct is_visitable:std::integral_constant<bool, is_iterable<T>{}||is_tupleoid<T>{}> {};

一个允许我们访问iterable或tuple类型对象内容的库:

template<class C, class F>
std::enable_if_t<is_iterable<C>{}> visit_first(C&& c, F&& f) {
  using std::begin; using std::end;
  auto&& b = begin(c);
  auto&& e = end(c);
  if (b==e)
      return;
  std::forward<F>(f)(*b);
}
template<class C, class F>
std::enable_if_t<is_iterable<C>{}> visit_all_but_first(C&& c, F&& f) {
  using std::begin; using std::end;
  auto it = begin(c);
  auto&& e = end(c);
  if (it==e)
      return;
  it = std::next(it);
  for( ; it!=e; it = std::next(it) ) {
    f(*it);
  }
}

namespace details {
  template<class Tup, class F>
  void visit_first( std::index_sequence<>, Tup&&, F&& ) {}
  template<size_t... Is, class Tup, class F>
  void visit_first( std::index_sequence<0,Is...>, Tup&& tup, F&& f ) {
    std::forward<F>(f)( std::get<0>( std::forward<Tup>(tup) ) );
  }
  template<class Tup, class F>
  void visit_all_but_first( std::index_sequence<>, Tup&&, F&& ) {}
  template<size_t... Is,class Tup, class F>
  void visit_all_but_first( std::index_sequence<0,Is...>, Tup&& tup, F&& f ) {
    int unused[] = {0,((void)(
      f( std::get<Is>(std::forward<Tup>(tup)) )
    ),0)...};
    (void)(unused);
  }
}
template<class Tup, class F>
std::enable_if_t<is_tupleoid<Tup>{}> visit_first(Tup&& tup, F&& f) {
  details::visit_first( std::make_index_sequence< std::tuple_size<std::decay_t<Tup>>{} >{}, std::forward<Tup>(tup), std::forward<F>(f) );
}
template<class Tup, class F>
std::enable_if_t<is_tupleoid<Tup>{}> visit_all_but_first(Tup&& tup, F&& f) {
  details::visit_all_but_first( std::make_index_sequence< std::tuple_size<std::decay_t<Tup>>{} >{}, std::forward<Tup>(tup), std::forward<F>(f) );
}

一个漂亮的印刷库:

namespace pretty_print {
  namespace decorator {
    struct default_tag {};
    template<class Old>
    struct map_magic_tag:Old {}; // magic for maps

    // Maps get {}s. Write trait `is_associative` to generalize:
    template<class CharT, class Traits, class...Xs >
    void pretty_print_before( default_tag, std::basic_ostream<CharT, Traits>& s, std::map<Xs...> const& ) {
      s << CharT('{');
    }

    template<class CharT, class Traits, class...Xs >
    void pretty_print_after( default_tag, std::basic_ostream<CharT, Traits>& s, std::map<Xs...> const& ) {
      s << CharT('}');
    }

    // tuples and pairs get ():
    template<class CharT, class Traits, class Tup >
    std::enable_if_t<is_tupleoid<Tup>{}> pretty_print_before( default_tag, std::basic_ostream<CharT, Traits>& s, Tup const& ) {
      s << CharT('(');
    }

    template<class CharT, class Traits, class Tup >
    std::enable_if_t<is_tupleoid<Tup>{}> pretty_print_after( default_tag, std::basic_ostream<CharT, Traits>& s, Tup const& ) {
      s << CharT(')');
    }

    // strings with the same character type get ""s:
    template<class CharT, class Traits, class...Xs >
    void pretty_print_before( default_tag, std::basic_ostream<CharT, Traits>& s, std::basic_string<CharT, Xs...> const& ) {
      s << CharT('"');
    }
    template<class CharT, class Traits, class...Xs >
    void pretty_print_after( default_tag, std::basic_ostream<CharT, Traits>& s, std::basic_string<CharT, Xs...> const& ) {
      s << CharT('"');
    }
    // and pack the characters together:
    template<class CharT, class Traits, class...Xs >
    void pretty_print_between( default_tag, std::basic_ostream<CharT, Traits>&, std::basic_string<CharT, Xs...> const& ) {}

    // map magic. When iterating over the contents of a map, use the map_magic_tag:
    template<class...Xs>
    map_magic_tag<default_tag> pretty_print_descend( default_tag, std::map<Xs...> const& ) {
      return {};
    }
    template<class old_tag, class C>
    old_tag pretty_print_descend( map_magic_tag<old_tag>, C const& ) {
      return {};
    }

    // When printing a pair immediately within a map, use -> as a separator:
    template<class old_tag, class CharT, class Traits, class...Xs >
    void pretty_print_between( map_magic_tag<old_tag>, std::basic_ostream<CharT, Traits>& s, std::pair<Xs...> const& ) {
      s << CharT('-') << CharT('>');
    }
  }

  // default behavior:
  template<class CharT, class Traits, class Tag, class Container >
  void pretty_print_before( Tag const&, std::basic_ostream<CharT, Traits>& s, Container const& ) {
    s << CharT('[');
  }
  template<class CharT, class Traits, class Tag, class Container >
  void pretty_print_after( Tag const&, std::basic_ostream<CharT, Traits>& s, Container const& ) {
    s << CharT(']');
  }
  template<class CharT, class Traits, class Tag, class Container >
  void pretty_print_between( Tag const&, std::basic_ostream<CharT, Traits>& s, Container const& ) {
    s << CharT(',');
  }
  template<class Tag, class Container>
  Tag&& pretty_print_descend( Tag&& tag, Container const& ) {
    return std::forward<Tag>(tag);
  }

  // print things by default by using <<:
  template<class Tag=decorator::default_tag, class Scalar, class CharT, class Traits>
  std::enable_if_t<!is_visitable<Scalar>{}> print( std::basic_ostream<CharT, Traits>& os, Scalar&& scalar, Tag&&=Tag{} ) {
    os << std::forward<Scalar>(scalar);
  }
  // for anything visitable (see above), use the pretty print algorithm:
  template<class Tag=decorator::default_tag, class C, class CharT, class Traits>
  std::enable_if_t<is_visitable<C>{}> print( std::basic_ostream<CharT, Traits>& os, C&& c, Tag&& tag=Tag{} ) {
    pretty_print_before( std::forward<Tag>(tag), os, std::forward<C>(c) );
    visit_first( c, [&](auto&& elem) {
      print( os, std::forward<decltype(elem)>(elem), pretty_print_descend( std::forward<Tag>(tag), std::forward<C>(c) ) );
    });
    visit_all_but_first( c, [&](auto&& elem) {
      pretty_print_between( std::forward<Tag>(tag), os, std::forward<C>(c) );
      print( os, std::forward<decltype(elem)>(elem), pretty_print_descend( std::forward<Tag>(tag), std::forward<C>(c) ) );
    });
    pretty_print_after( std::forward<Tag>(tag), os, std::forward<C>(c) );
  }
}

测试代码:

int main() {
  std::vector<int> x = {1,2,3};

  pretty_print::print( std::cout, x );
  std::cout << "\n";

  std::map< std::string, int > m;
  m["hello"] = 3;
  m["world"] = 42;

  pretty_print::print( std::cout, m );
  std::cout << "\n";
}

生活的例子

这确实使用了c++ 14特性(一些_t别名和auto&& lambdas),但都不是必需的。

其他回答

一个更简单的方法是使用标准复制算法:

#include <iostream>
#include <algorithm> // for copy
#include <iterator> // for ostream_iterator
#include <vector>

int main() {
    /* Set up vector to hold chars a-z */
    std::vector<char> path;
    for (int ch = 'a'; ch <= 'z'; ++ch)
        path.push_back(ch);

    /* Print path vector to console */
    std::copy(path.begin(), path.end(), std::ostream_iterator<char>(std::cout, " "));

    return 0;
}

ostream_iterator被称为迭代器适配器。它被模板化在要打印到流的类型上(在本例中为char)。Cout(又名控制台输出)是我们想要写入的流,空格字符(" ")是我们想要打印在存储在vector中的每个元素之间的内容。

这个标准算法非常强大,其他算法也是如此。标准库提供的强大功能和灵活性使它如此出色。想象一下:您可以用一行代码将一个向量打印到控制台。您不必处理分隔符的特殊情况。您不需要担心for循环。标准库为您完成了这一切。

我的解决方案是simple.h,它是scc包的一部分。所有std容器,map, set, c-arrays都是可打印的。

对于想要没有循环的一行程序的人:

我不敢相信没有人知道这一点,但也许是因为更像c的方法。不管怎样,在没有循环的情况下,假设std::vector<char>是空终止的,在一行程序中是完全安全的:

std::vector<char> test { 'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd', '!', '\0' };
std::cout << test.data() << std::endl;

但为了安全起见,我会把它包装在ostream操作符中,就像@Zorawar建议的那样:

template <typename T>std::ostream& operator<< (std::ostream& out, std::vector<T>& v)
{
    v.push_back('\0'); // safety-check!
    out << v.data();
    return out;
}

std::cout << test << std::endl; // will print 'Hello, world!'

我们可以通过使用printf来实现类似的行为:

fprintf(stdout, "%s\n", &test[0]); // will also print 'Hello, world!'

注意:

重载的ostream操作符需要接受非const的vector。这可能会使程序不安全或引入不可用的代码。此外,由于添加了空字符,可能会发生std::vector的重新分配。因此,使用带有迭代器的for循环可能会更快。

我将在这里添加另一个答案,因为我已经提出了与之前的方法不同的方法,那就是使用locale facet。

基本原理在这里

基本上你要做的是:

Create a class that derives from std::locale::facet. The slight downside is that you will need a compilation unit somewhere to hold its id. Let's call it MyPrettyVectorPrinter. You'd probably give it a better name, and also create ones for pair and map. In your stream function, you check std::has_facet< MyPrettyVectorPrinter > If that returns true, extract it with std::use_facet< MyPrettyVectorPrinter >( os.getloc() ) Your facet objects will have values for the delimiters and you can read them. If the facet isn't found, your print function (operator<<) provides default ones. Note you can do the same thing for reading a vector.

我喜欢这种方法,因为你可以使用默认打印,同时仍然能够使用自定义覆盖。

缺点是如果在多个项目中使用facet,则需要一个面向facet的库(因此不能仅仅是头文件),而且需要注意创建一个新的locale对象的开销。

我把这个作为一个新的解决方案来写,而不是修改我的另一个解决方案,因为我相信两种方法都是正确的,你可以选择。

我看到了两个问题。正如在

for (x = 17; isalpha(firstsquare); x++)

要么是一个无限循环,要么根本没有执行,同样在if(入口== 'S')中,如果入口字符与'S'不同,则没有任何东西被推送到路径向量,使其为空,因此在屏幕上不打印任何东西。您可以检查path.empty()或打印path.size()来测试后者。

不管怎样,使用字符串而不是向量不是更好吗?您可以像访问数组一样访问字符串内容,查找字符,提取子字符串并轻松打印字符串(无需循环)。

用字符串来完成这一切可能是用一种不那么复杂的方式来编写它,并且更容易发现问题。