Можете ли вы передать манипулятор функции?

Я хотел бы передать список манипуляторов функции, что-то вроде этого:

void print(const vector<std::smanip>& manips) {
  // ...
  for (auto m : manips)
    cout << m;
  // ...
}

который в идеале будет называться кодом примерно так:

some_object.print({std::fixed, std::setprecision(2)}));

g++ 4.7.0 говорит:

error: ‘std::smanip’ has not been declared

видимо, smanip на самом деле не определен в стандарте, и компиляторам c++11 не нужно предоставлять явное имя для типа манипуляторов. Я попытался объявить тип, высасывая из известного манипулятора, например это:

typedef decltype(std::fixed) manip;

это открыло множество новых сообщений об ошибках, включая это:

error: ‘const _Tp* __gnu_cxx::new_allocator< <template-parameter-1-1> 
>::address(__gnu_cxx::new_allocator< <template-parameter-1-1> >::const_reference)
const [with _Tp = std::ios_base&(std::ios_base&); __gnu_cxx::new_allocator<
<template-parameter-1-1> >::const_pointer = std::ios_base& (*)(std::ios_base&);
__gnu_cxx::new_allocator< <template-parameter-1-1> >::const_reference =
std::ios_base& (&)(std::ios_base&)]’ cannot be overloaded

должен ли я просто сдаться сейчас, или есть способ сделать это?

4 ответов


выходной манипулятор-это просто любой тип, для которого os << m определяется для некоторого basic_ostream создание экземпляра. Манипулятор может быть функцией (при условии operator<< перегрузки basic_ostream), но это также может быть любой тип, который определяет свой собственный operator<<. Таким образом, нам нужно выполнить стирание типа, чтобы захватить operator<< на надлежащего basic_ostream экземпляр; самый простой способ сделать это с std::function и лямбда:

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <functional>
#include <vector>

template<typename S>
struct out_manipulator: public std::function<S &(S &)> {
   template<typename T> out_manipulator(T &&t): std::function<S &(S &)>(
      [=](S &i) -> S &{ return i << t; }) {}
   template<typename T> out_manipulator(T *t): std::function<S &(S &)>(
      [=](S &i) -> S &{ return i << t; }) {}    // for g++
   template<typename U> friend U &operator<<(U &u, out_manipulator &a) {
      return static_cast<U &>(a(u));
   }
};

void print(const std::vector<out_manipulator<std::ostream>> &manips) {
   for (auto m: manips)
      std::cout << m;
}

int main() {
   print({std::fixed, std::setprecision(2)});
   std::cout << 3.14159;
}

ваши манипуляторы могут иметь довольно много произвольных типов, поэтому вы должны использовать шаблоны для их обработки. Для доступа к ним с помощью указателя или ссылки фиксированного типа необходимо использовать общий базовый класс для всех этих шаблонов. Такой полиморфизм работает только для указателей и ссылок, но вам, вероятно, нужна семантика значений, особенно для хранения их в контейнерах. Таким образом, самый простой способ-позволить shared_ptr позаботьтесь об управлении памятью и используйте другой класс для скрытия все уродливые детали от пользователя.

результат может выглядеть так:

#include <memory>
#include <iostream>

// an abstract class to provide a common interface to all manipulators
class abstract_manip {
public:
  virtual ~abstract_manip() { }
  virtual void apply(std::ostream& out) const = 0;
};

// a wrapper template to let arbitrary manipulators follow that interface
template<typename M> class concrete_manip : public abstract_manip {
public:
  concrete_manip(const M& manip) : _manip(manip) { }
  void apply(std::ostream& out) const { out << _manip; }
private:
  M _manip;
};

// a class to hide the memory management required for polymorphism
class smanip {
public:
  template<typename M> smanip(const M& manip)
    : _manip(new concrete_manip<M>(manip)) { }
  template<typename R, typename A> smanip(R (&manip)(A))
    : _manip(new concrete_manip<R (*)(A)>(&manip)) { }
  void apply(std::ostream& out) const { _manip->apply(out); }
private:
  std::shared_ptr<abstract_manip> _manip;
};

inline std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const smanip& manip) {
  manip.apply(out);
  return out;
}

при этом ваш код работает после некоторых незначительных изменений в пространствах имен:

void print(const std::vector<smanip>& manips) {
  for (auto m : manips)
    std::cout << m;
}

int main(int argc, const char** argv) {
  print({std::fixed, std::setprecision(2)});
}

поскольку манипуляторы являются функциями, это зависит от их подписи. Это означает, что вы можете создать вектор манипуляторов с той же подписью.

например :

#include <iomanip>
#include <vector>
#include <iostream>

typedef std::ios_base& (*manipF)( std::ios_base& );

std::vector< manipF > getManipulators()
{
    std::vector< manipF > m =
    {
        std::showpos,
        std::boolalpha
    };
    return m;
}

int main()
{
  auto m = getManipulators();

  for ( auto& it : m )
  {
    std::cout<<it;
  }
  std::cout<<"hi " << true << 5.55555f << std::endl;
}

альтернативой является использование lambdas:

#include <iomanip>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <functional>

typedef std::function< std::ios_base& ( std::ios_base& ) > manipF;

std::vector< manipF > getManipulators()
{
    std::vector< manipF > m =
    {
        std::showpos,
        std::boolalpha,
        [] ( std::ios_base& )->std::ios_base&
        {
          std::cout << std::setprecision( 2 );
          return std::cout;
        }
    };
    return m;
}

int main()
{
  auto m = getManipulators();

  for ( auto& it : m )
  {
    it(std::cout);
  }
  std::cout<<"hi " << true << 5.55555f << std::endl;
}

стандартное решение C++17, может быть основано на std:: tuple. Вот П. С. О.

int main()
{
// quick p.o.c.
auto ios_mask_keeper = [&](auto mask) {
    // keep tuple here
    static auto mask_ = mask;
    return mask_;
};

// make required ios mask and keep it
auto the_tuple = ios_mask_keeper(
    // please note we can mix ios formaters and iomanip-ulators
    std::make_tuple(std::boolalpha, std::fixed, std::setprecision(2) ) 
);

// apply iomanip's stored in a tuple
std::apply([&](auto & ...x) 
{
    // c++17 fold 
    (std::cout << ... << x);
}, the_tuple);

return 0;

}

можно сохранить Кортеж в классе и т. д.. Работает как в компиляторе MSVC CL версии 19.14.26431.0, так и в обязательная коробка палочки использование clang.