Std:: ostringstream печатает адрес c-строки вместо своего содержимого
Я наткнулся на странное поведение, которое я просто не мог объяснить сначала (см. ideone):
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
int main() {
std::cout << "Reference : "
<< (void const*)"some data"
<< "\n";
std::ostringstream s;
s << "some data";
std::cout << "Regular Syntax: " << s.str() << "\n";
std::ostringstream s2;
std::cout << "Semi inline : "
<< static_cast<std::ostringstream&>(s2 << "some data").str()
<< "\n";
std::cout << "Inline : "
<< dynamic_cast<std::ostringstream&>(
std::ostringstream() << "some data"
).str()
<< "\n";
}
Выдает вывод:
Reference : 0x804a03d
Regular Syntax: some data
Semi inline : some data
Inline : 0x804a03d
Удивительно, но в последнем акте мы имеем адрес, а не контент!
Почему это так?
Ответы
Ответ 1
Выражение std::ostringstream()
создает временное значение и operator<<
, которое принимает const char*
, поскольку аргумент является свободной функцией, но эта свободная функция не может быть вызвана временным образом, так как тип первого параметра функции std::ostream&
, который не может быть привязан к временному объекту.
Сказав, что <<std::ostringstream() << "some data"
разрешает вызов функции-члена, которая перегружена для void*
, которая печатает адрес. Обратите внимание, что функция-член может быть вызвана во временное.
Чтобы вызвать свободную функцию, вам нужно преобразовать временную (которая является rvalue) в lvalue, и вот один трюк, который вы можете сделать:
std::cout << "Inline : "
<< dynamic_cast<std::ostringstream&>(
std::ostringstream().flush() << "some data"
).str()
<< "\n";
То есть std::ostringstream().flush()
возвращает std::ostream&
, что означает, что теперь можно вызвать свободную функцию, передав возвращаемую ссылку в качестве первого аргумента.
Кроме того, здесь не нужно использовать dynamic_cast
(что происходит медленно, как это делается во время выполнения), поскольку тип объекта довольно известен, поэтому вы можете использовать static_cast
(который быстро, как это делается во время компиляции):
std::cout << "Inline : "
<< static_cast<std::ostringstream&>(
std::ostringstream().flush() << "some data"
).str()
<< "\n";
который должен работать нормально.
Ответ 2
Временное не может связываться с ссылкой на неконстантный формальный аргумент.
Следовательно, не-член <<
не подбирается.
Вместо этого вы получаете версию void*
.
С++ 11 исправляет это, добавляя функцию не-член rvalue streamer,
С++ 11
§27.7.3.9 Вставка потока Rvalue
[Ostream.rvalue]
template <class charT, class traits, class T>
basic_ostream<charT, traits>&
operator<<(basic_ostream<charT, traits>&& os, const T& x);
1 Эффекты: os << x
2 Возвращает: os
Приветствия и hth.
Ответ 3
Чтобы начать работу, самым простым решением является получение списка возможных перегрузок, которые рассматривался компилятором, например пример:
X x;
std::cout << x << "\n";
где X
- тип без перегрузки для потоковой передачи, что дает следующий список возможных перегрузок:
prog.cpp: In function ‘int main()’:
prog.cpp:21: error: no match for ‘operator<<’ in ‘std::cout << x’
include/ostream:112: note: candidates are: std::ostream& std::ostream::operator<<(std::ostream& (*)(std::ostream&))
include/ostream:121: note: std::ostream& std::ostream::operator<<(std::basic_ios<_CharT, _Traits>& (*)(std::basic_ios<_CharT, _Traits>&))
include/ostream:131: note: std::ostream& std::ostream::operator<<(std::ios_base& (*)(std::ios_base&))
include/ostream:169: note: std::ostream& std::ostream::operator<<(long int)
include/ostream:173: note: std::ostream& std::ostream::operator<<(long unsigned int)
include/ostream:177: note: std::ostream& std::ostream::operator<<(bool)
include/bits/ostream.tcc:97: note: std::ostream& std::ostream::operator<<(short int)
include/ostream:184: note: std::ostream& std::ostream::operator<<(short unsigned int)
include/bits/ostream.tcc:111: note: std::ostream& std::ostream::operator<<(int)
include/ostream:195: note: std::ostream& std::ostream::operator<<(unsigned int)
include/ostream:204: note: std::ostream& std::ostream::operator<<(long long int)
include/ostream:208: note: std::ostream& std::ostream::operator<<(long long unsigned int)
include/ostream:213: note: std::ostream& std::ostream::operator<<(double)
include/ostream:217: note: std::ostream& std::ostream::operator<<(float)
include/ostream:225: note: std::ostream& std::ostream::operator<<(long double)
include/ostream:229: note: std::ostream& std::ostream::operator<<(const void*)
include/bits/ostream.tcc:125: note: std::ostream& std::ostream::operator<<(std::basic_streambuf<_CharT, _Traits>*)
Сначала сканируем этот список, мы можем заметить, что char const*
явно отсутствует, и поэтому логично, что вместо него будет выбран void const*
и, следовательно, адрес напечатан.
На второй взгляд отметим, что все перегрузки являются методами и что здесь не появляется ни одна свободная функция.
Проблема связана с привязкой ссылок: поскольку временное не может привязываться к ссылке на неконстантную, перегрузки формы std::ostream& operator<<(std::ostream&,X)
отклоняются напрямую и остаются только функции-члены.
Это, насколько мне известно, ошибка проектирования на С++, ведь мы выполняем мутирующую функцию-член во временном, и для этого требуется (скрытая) ссылка на объект: x
Обходной путь, как только вы поняли, что пошло не так, относительно прост, и требуется только небольшая оболочка:
struct Streamliner {
template <typename T>
Streamliner& operator<<(T const& t) {
_stream << t;
return *this;
}
std::string str() const { return _stream.str(); }
std::ostringstream _stream;
};
std::cout << "Inline, take 2: " << (Streamliner() << "some data").str() << "\n";
Что печатает ожидаемый результат.