c++ - Pretty-print std :: tuple

Question

これは、きれいに印刷するSTLコンテナに関する以前の質問のフォローアップであり、非常にエレガントで完全に一般的なソリューションを開発することができました。

この次のステップでは、可変個引数テンプレートを使用して、のきれいな印刷を含めたいと思いますstd::tuple<Args...>（したがって、これは厳密にC ++ 11です）。のためstd::pair<S,T>に、私は単に言います

std::ostream & operator<<(std::ostream & o, const std::pair<S,T> & p)
{
  return o << "(" << p.first << ", " << p.second << ")";
}

タプルを印刷するための類似の構造は何ですか？

テンプレート引数スタックのさまざまなビットをアンパックし、インデックスを渡し、SFINAEを使用して、最後の要素に到達したことを検出しようとしましたが、成功しませんでした。壊れたコードであなたに負担をかけないでください。問題の説明は、うまくいけば十分に簡単です。基本的に、次の動作が必要です。

auto a = std::make_tuple(5, "Hello", -0.1);
std::cout << a << std::endl; // prints: (5, "Hello", -0.1)

前の質問と同じレベルの一般性（char / wchar_t、ペア区切り文字）を含めることのボーナスポイント！

score 79 · Accepted Answer

イェーイ、インデックス〜

namespace aux{
template<std::size_t...> struct seq{};

template<std::size_t N, std::size_t... Is>
struct gen_seq : gen_seq<N-1, N-1, Is...>{};

template<std::size_t... Is>
struct gen_seq<0, Is...> : seq<Is...>{};

template<class Ch, class Tr, class Tuple, std::size_t... Is>
void print_tuple(std::basic_ostream<Ch,Tr>& os, Tuple const& t, seq<Is...>){
  using swallow = int[];
  (void)swallow{0, (void(os << (Is == 0? "" : ", ") << std::get<Is>(t)), 0)...};
}
} // aux::

template<class Ch, class Tr, class... Args>
auto operator<<(std::basic_ostream<Ch, Tr>& os, std::tuple<Args...> const& t)
    -> std::basic_ostream<Ch, Tr>&
{
  os << "(";
  aux::print_tuple(os, t, aux::gen_seq<sizeof...(Args)>());
  return os << ")";
}

Ideoneの実例。

区切り文字については、次の部分的な特殊化を追加するだけです。

// Delimiters for tuple
template<class... Args>
struct delimiters<std::tuple<Args...>, char> {
  static const delimiters_values<char> values;
};

template<class... Args>
const delimiters_values<char> delimiters<std::tuple<Args...>, char>::values = { "(", ", ", ")" };

template<class... Args>
struct delimiters<std::tuple<Args...>, wchar_t> {
  static const delimiters_values<wchar_t> values;
};

template<class... Args>
const delimiters_values<wchar_t> delimiters<std::tuple<Args...>, wchar_t>::values = { L"(", L", ", L")" };

を変更しoperator<<、print_tupleそれに応じて：

template<class Ch, class Tr, class... Args>
auto operator<<(std::basic_ostream<Ch, Tr>& os, std::tuple<Args...> const& t)
    -> std::basic_ostream<Ch, Tr>&
{
  typedef std::tuple<Args...> tuple_t;
  if(delimiters<tuple_t, Ch>::values.prefix != 0)
    os << delimiters<tuple_t,char>::values.prefix;

  print_tuple(os, t, aux::gen_seq<sizeof...(Args)>());

  if(delimiters<tuple_t, Ch>::values.postfix != 0)
    os << delimiters<tuple_t,char>::values.postfix;

  return os;
}

と

template<class Ch, class Tr, class Tuple, std::size_t... Is>
void print_tuple(std::basic_ostream<Ch, Tr>& os, Tuple const& t, seq<Is...>){
  using swallow = int[];
  char const* delim = delimiters<Tuple, Ch>::values.delimiter;
  if(!delim) delim = "";
  (void)swallow{0, (void(os << (Is == 0? "" : delim) << std::get<Is>(t)), 0)...};
}

score 26 · Accepted Answer

C ++ 17では、フォールド式、特に単項左フォールドを利用することで、少し少ないコードでこれを実現できます。

template<class TupType, size_t... I>
void print(const TupType& _tup, std::index_sequence<I...>)
{
    std::cout << "(";
    (..., (std::cout << (I == 0? "" : ", ") << std::get<I>(_tup)));
    std::cout << ")\n";
}

template<class... T>
void print (const std::tuple<T...>& _tup)
{
    print(_tup, std::make_index_sequence<sizeof...(T)>());
}

ライブデモ出力：

（5、こんにちは、-0.1）

与えられた

auto a = std::make_tuple(5, "Hello", -0.1);
print(a);

説明

単項左折りは次の形式です

... op pack

ここopで、このシナリオでは、コンマ演算子であり、pack次のような展開されていないコンテキストでタプルを含む式です。

(..., (std::cout << std::get<I>(myTuple))

したがって、このようなタプルがある場合：

auto myTuple = std::make_tuple(5, "Hello", -0.1);

そして、std::integer_sequenceその値が非型テンプレートによって指定されている（上記のコードを参照）

size_t... I

次に、式

(..., (std::cout << std::get<I>(myTuple))

に展開されます

((std::cout << std::get<0>(myTuple)), (std::cout << std::get<1>(myTuple))), (std::cout << std::get<2>(myTuple));

どちらが印刷されます

5こんにちは-0.1

これはひどいので、最初の要素でない限り、最初に印刷されるコンマ区切り文字を追加するために、もう少し注意を払う必要があります。

これを実現するために、現在のインデックスが最初でない場合にpack出力するようにfold式の部分を変更します。したがって、部分^*：" ,"I(I == 0? "" : ", ")

(..., (std::cout << (I == 0? "" : ", ") << std::get<I>(_tup)));

そして今、私たちは得るでしょう

5、こんにちは、-0.1

どちらが見栄えが良いか（注：この回答と同様の出力が必要でした）

^{*注：コンマの区切りは、私が最終的に行った方法とは異なる方法で行うことができます。最初は、に対してテストすることにより、前ではなく後に条件付きでコンマを追加しましたが、それは長すぎたため、代わりにに対してテストしましたが、最終的にXeoをコピーして、最終的に得られたものになりました。std::tuple_size<TupType>::value - 1sizeof...(I) - 1}

score 19 · Accepted Answer

私はこれをC++11（gcc 4.7）で正常に動作させました。考慮していない落とし穴もあると思いますが、コードは読みやすく、複雑ではないと思います。奇妙かもしれない唯一のものは、最後の要素に達したときに終了することを保証する「ガード」構造体tuple_printerです。他の奇妙なことは、Typesタイプパックのタイプの数を返すsizeof ...（Types）かもしれません。これは、最後の要素のインデックスを決定するために使用されます（size ...（Types）-1）。

template<typename Type, unsigned N, unsigned Last>
struct tuple_printer {

    static void print(std::ostream& out, const Type& value) {
        out << std::get<N>(value) << ", ";
        tuple_printer<Type, N + 1, Last>::print(out, value);
    }
};

template<typename Type, unsigned N>
struct tuple_printer<Type, N, N> {

    static void print(std::ostream& out, const Type& value) {
        out << std::get<N>(value);
    }

};

template<typename... Types>
std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const std::tuple<Types...>& value) {
    out << "(";
    tuple_printer<std::tuple<Types...>, 0, sizeof...(Types) - 1>::print(out, value);
    out << ")";
    return out;
}

score 18 · Accepted Answer

cppreferenceの実装がまだここに投稿されていないことに驚いたので、後世のためにそれを行います。のドキュメントに隠されているstd::tuple_catため、見つけるのは簡単ではありません。ここでは他のいくつかのソリューションと同様にガード構造体を使用していますが、最終的にはよりシンプルでわかりやすいと思います。

#include <iostream>
#include <tuple>
#include <string>

// helper function to print a tuple of any size
template<class Tuple, std::size_t N>
struct TuplePrinter {
    static void print(const Tuple& t) 
    {
        TuplePrinter<Tuple, N-1>::print(t);
        std::cout << ", " << std::get<N-1>(t);
    }
};

template<class Tuple>
struct TuplePrinter<Tuple, 1> {
    static void print(const Tuple& t) 
    {
        std::cout << std::get<0>(t);
    }
};

template<class... Args>
void print(const std::tuple<Args...>& t) 
{
    std::cout << "(";
    TuplePrinter<decltype(t), sizeof...(Args)>::print(t);
    std::cout << ")\n";
}
// end helper function

そしてテスト：

int main()
{
    std::tuple<int, std::string, float> t1(10, "Test", 3.14);
    int n = 7;
    auto t2 = std::tuple_cat(t1, std::make_pair("Foo", "bar"), t1, std::tie(n));
    n = 10;
    print(t2);
}

出力：

（10、テスト、3.14、Foo、bar、10、テスト、3.14、10）

ライブデモ

score 5 · Accepted Answer

std::apply（C ++ 17）を利用して、を削除し、単一の関数を定義できますstd::index_sequence。

#include <tuple>
#include <iostream>

template<class Ch, class Tr, class... Args>
auto& operator<<(std::basic_ostream<Ch, Tr>& os, std::tuple<Args...> const& t) {
  std::apply([&os](auto&&... args) {((os << args << " "), ...);}, t);
  return os;
}

または、ストリングストリームの助けを借りてわずかに装飾されています：

#include <tuple>
#include <iostream>
#include <sstream>

template<class Ch, class Tr, class... Args>
auto& operator<<(std::basic_ostream<Ch, Tr>& os, std::tuple<Args...> const& t) {
  std::basic_stringstream<Ch, Tr> ss;
  ss << "[ ";
  std::apply([&ss](auto&&... args) {((ss << args << ", "), ...);}, t);
  ss.seekp(-2, ss.cur);
  ss << " ]";
  return os << ss.str();
}

score 4 · Accepted Answer

AndyGコードに基づく、C++17用

#include <iostream>
#include <tuple>

template<class TupType, size_t... I>
std::ostream& tuple_print(std::ostream& os,
                          const TupType& _tup, std::index_sequence<I...>)
{
    os << "(";
    (..., (os << (I == 0 ? "" : ", ") << std::get<I>(_tup)));
    os << ")";
    return os;
}

template<class... T>
std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const std::tuple<T...>& _tup)
{
    return tuple_print(os, _tup, std::make_index_sequence<sizeof...(T)>());
}

int main()
{
    std::cout << "deep tuple: " << std::make_tuple("Hello",
                  0.1, std::make_tuple(1,2,3,"four",5.5), 'Z')
              << std::endl;
    return 0;
}

出力付き：

deep tuple: (Hello, 0.1, (1, 2, 3, four, 5.5), Z)

score 3 · Accepted Answer

BjarneStroustrupによるC++プログラミング言語の例に基づく、817ページ：

#include <tuple>
#include <iostream>
#include <string>
#include <type_traits>
template<size_t N>
struct print_tuple{
    template<typename... T>static typename std::enable_if<(N<sizeof...(T))>::type
    print(std::ostream& os, const std::tuple<T...>& t) {
        char quote = (std::is_convertible<decltype(std::get<N>(t)), std::string>::value) ? '"' : 0;
        os << ", " << quote << std::get<N>(t) << quote;
        print_tuple<N+1>::print(os,t);
        }
    template<typename... T>static typename std::enable_if<!(N<sizeof...(T))>::type
    print(std::ostream&, const std::tuple<T...>&) {
        }
    };
std::ostream& operator<< (std::ostream& os, const std::tuple<>&) {
    return os << "()";
    }
template<typename T0, typename ...T> std::ostream&
operator<<(std::ostream& os, const std::tuple<T0, T...>& t){
    char quote = (std::is_convertible<T0, std::string>::value) ? '"' : 0;
    os << '(' << quote << std::get<0>(t) << quote;
    print_tuple<1>::print(os,t);
    return os << ')';
    }

int main(){
    std::tuple<> a;
    auto b = std::make_tuple("One meatball");
    std::tuple<int,double,std::string> c(1,1.2,"Tail!");
    std::cout << a << std::endl;
    std::cout << b << std::endl;
    std::cout << c << std::endl;
    }

出力：

()
("One meatball")
(1, 1.2, "Tail!")

score 1 · Accepted Answer

@Kerrek SBによって提案されたように、空のタプルの特殊化を含む、@TonyOlssonのものと同様のもう1つ。

#include <tuple>
#include <iostream>

template<class Ch, class Tr, size_t I, typename... TS>
struct tuple_printer
{
    static void print(std::basic_ostream<Ch,Tr> & out, const std::tuple<TS...> & t)
    {
        tuple_printer<Ch, Tr, I-1, TS...>::print(out, t);
        if (I < sizeof...(TS))
            out << ",";
        out << std::get<I>(t);
    }
};
template<class Ch, class Tr, typename... TS>
struct tuple_printer<Ch, Tr, 0, TS...>
{
    static void print(std::basic_ostream<Ch,Tr> & out, const std::tuple<TS...> & t)
    {
        out << std::get<0>(t);
    }
};
template<class Ch, class Tr, typename... TS>
struct tuple_printer<Ch, Tr, -1, TS...>
{
    static void print(std::basic_ostream<Ch,Tr> & out, const std::tuple<TS...> & t)
    {}
};
template<class Ch, class Tr, typename... TS>
std::ostream & operator<<(std::basic_ostream<Ch,Tr> & out, const std::tuple<TS...> & t)
{
    out << "(";
    tuple_printer<Ch, Tr, sizeof...(TS) - 1, TS...>::print(out, t);
    return out << ")";
}

score 1 · Accepted Answer

DarioPの答えは好きですが、stringstreamはヒープを使用します。これは回避できます：

template <class... Args>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, std::tuple<Args...> const& t) {
  os << "(";
  bool first = true;
  std::apply([&os, &first](auto&&... args) {
    auto print = [&] (auto&& val) {
      if (!first)
        os << ",";
      (os << " " << val);
      first = false;
    };
    (print(args), ...);
  }, t);
  os << " )";
  return os;
}

score 1 · Accepted Answer

C ++ 17で答えを見ることができますstd::index_sequenceが、それは私が個人的に行く道ではありません。私はむしろ再帰に行きたいですそしてconstexpr if：

#include <tuple>
#include <iostream>

template<std::size_t I, class... Ts>
void doPrintTuple(const std::tuple<Ts...>& tuples) {
    if constexpr (I == sizeof...(Ts)) {
        std::cout << ')';
    }
    else {
        std::cout << std::get<I>(tuples);
        if constexpr (I + 1 != sizeof...(Ts)) {
            std::cout << ", ";
        }
        doPrintTuple<I + 1>(tuples);
    }
}

template<class... Ts>
void printTuple(const std::tuple<Ts...>& tuples) {
    std::cout << '(';
    doPrintTuple<0>(tuples);
}

int main() {
    auto tup = std::make_tuple(1, "hello", 4.5);
    printTuple(tup);
}

出力：

(1, hello, 4.5)

score 0 · Accepted Answer

フォールド式を使用する以前の回答について私が嫌うことの1つは、インデックスシーケンスまたはフラグを使用して最初の要素を追跡することです。これにより、クリーンなフォールド式の利点の多くが失われます。

これは、インデックス付けを必要としないが、同様の結果を達成する例です。（他のいくつかほど洗練されていませんが、さらに追加することができます。）

テクニックは、フォールドがすでに提供しているものを使用することです。1つの要素の特殊なケースです。つまり、1つの要素の折り畳みがに展開されelem[0]、次に2つの要素がelem[0] + elem[1]になります。ここで、+はいくつかの操作です。1つの要素がその要素だけをストリームに書き込み、さらに多くの要素が同じことを行いますが、それぞれに「、」の追加の書き込みを追加して結合します。したがって、これをc ++フォールドにマッピングするには、各要素をストリームにオブジェクトを書き込むアクションにする必要があります。+2つの書き込みに「、」書き込みを散在させる操作を実行する必要があります。したがって、最初にタプルシーケンスを書き込みアクションのシーケンスに変換します。CommaJoinerこれを呼び出しました。次に、そのアクションに対して、operator+2つのアクションを希望どおりに結合し、その間に「、」を追加します。

#include <tuple>
#include <iostream>

template <typename T>
struct CommaJoiner
{
    T thunk;
    explicit CommaJoiner(const T& t) : thunk(t) {}

    template <typename S>
    auto operator+(CommaJoiner<S> const& b) const
    {
        auto joinedThunk = [a=this->thunk, b=b.thunk] (std::ostream& os) {
            a(os);
            os << ", ";
            b(os);
        };
        return CommaJoiner<decltype(joinedThunk)>{joinedThunk};
    }

    void operator()(std::ostream& os) const
    {
        thunk(os);
    }

};

template <typename ...Ts>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, std::tuple<Ts...> tup)
{
    std::apply([&](auto ...ts) {
        return (... + CommaJoiner{[=](auto&os) {os << ts;}});}, tup)(os);

    return os;
}

int main() {
    auto tup = std::make_tuple(1, 2.0, "Hello");
    std::cout << tup << std::endl;
}

godboltをざっと見てみると、これも非常にうまくコンパイルされ、すべてのサンクコールがフラット化されていることがわかります。

ただし、空のタプルを処理するには、2番目のオーバーロードが必要になります。

score 0 · Accepted Answer

タプルを印刷するために最近作成したコードを次に示します。

#include <iostream>
#include <tuple>

using namespace std;

template<typename... Ts>
ostream& operator<<(ostream& output, const tuple<Ts...> t) {
    output << '(';
    apply([&](auto&&... args) {
        ((cout << args << ", "), ...);
    }, t);
    output << "\b\b";
    output << ')';
    return output;
}

例のケースを使用して：

auto a = std::make_tuple(5, "Hello", -0.1); 
cout << a << '\n'; // (5, Hello, -0.1)

c++ - Pretty-print std :: tuple

12 に答える 12

説明

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Reference