c++ - 如何将各种类型的 vector 转换为 std::string？

Question

我从 haskell 来到 C++和 python其中有将数据类型转换为字符串的内置方法。

例如，在 Haskell 中有一个多态函数 show .

我有兴趣在 C++ 中创建一些可以执行类似操作的模板函数。

例如，我们可以转换 vector<int>到像这样的字符串。

string toString(vector<int> v)
{
    ostringstream o;
    for (int elem: v)
        o << elem << " ";
    return o.str()
}

这会放置 int 的字符串表示形式都在一条线上。现在，如果我想转换 vector<vector<int> > 怎么办？以这种方式。

string toString(vector<vector<int> > v)
{
   ostringstream o;
   for (auto elem : v)
   {
      o << toString(elem) << "\n";
   }
}

我的问题是:如果我想创建一个多态的 toString 怎么办？适用于 vector<class A>和 vector<vector<class A> ？我该怎么做？

我需要添加一些功能来转换类型 class A到 std::string : 我是否只提供至少一项 toString 的特化？对于那种类型？模板机制是否解决了所有这些问题？

或者是否已经有代码可以做到这一点？

Answer 1

What if I wanted to create a polymorphic toString that works with vector<class A> and vector<vector<class A>? How would I go about this?

是的，这是可能的 c++17 , 通过组合 if constexpr 特征和递归函数模板(即将 toString 作为递归函数模板)。

在进入通用函数模板之前，您的 class A需要实现operator<<重载所以 std::ostringstream::operator<< 可以利用它。例如，让我们考虑

struct A
{
   char mChar;
   // provide a overload for operator<< for the class!
   friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const A& obj) /* noexcept */ {
      return out << obj.mChar;
   }
};

现在 toString函数看起来像下面这样:

#include <type_traits> // std::is_floating_point_v, std::is_integral_v, std::is_same_v
                       // std::remove_const_t, std::remove_reference_t

template<typename Type>
inline static constexpr bool isAllowedType = std::is_floating_point_v<Type>
|| std::is_integral_v<Type> 
|| std::is_same_v<A, Type>;
//^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ --> struct A has been added to the
//                        allowed types(i.e types who has operator<< given)

template<typename Vector>
std::string toString(const Vector& vec) /* noexcept */
{
   std::ostringstream stream; 
   // value type of the passed `std::vector<Type>`
   using ValueType = std::remove_const_t< 
      std::remove_reference_t<decltype(*vec.cbegin())>
   >;
   // if it is allowed type do  concatenation!
   if constexpr (isAllowedType<ValueType>) 
   {
      for (const ValueType& elem : vec)
         stream << elem << " ";
 
      stream << '\n';
      return stream.str();
   }
   else
   {
      // otherwise do the recursive call to toString
      // for each element of passed vec
      std::string result;
      for (const ValueType& innerVec : vec)
         result += toString(innerVec);

      return result; // return the concatenated string
   }   
}

现在您可以调用 toString到 std::vector<std::vector<A>>以及std::vector<A> aObjs , 和 std::vector< /* primitive types */ >也是。

( See Complete Demo Online Live )

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Do I just provide at least one specialization of toString for that type? Does the template mechanism sort all this out?

模板特化也是另一种选择。但是，如果您可以访问 C++17，我建议采用上述方式，它将对您在问题中提供的所有类型进行排序。