如何解决C ++:operator <<无法编译
我正在用C ++编写B树,但是当我重载operator<<
时,它无法编译。
我的代码:
#include <cassert>
#include <cstddef>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <vector>
#include <utility>
template <typename T,std::size_t t>
class BTree;
template <typename T,std::size_t t>
std::ostream& operator<<(std::ostream&,const BTree<T,t>&);
template <typename T,std::size_t t>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os,const typename BTree<T,t>::Node& node);
template <typename T,std::size_t t>
class BTree {
static_assert(t >= 2);
class Node {
std::size_t n = 0;
public:
bool leaf = true;
std::vector<T> key;
std::vector<std::unique_ptr<Node>> child;
void setN(std::size_t N) {
n = N;
key.resize(n);
if (!leaf) {
child.resize(n + 1);
}
}
[[nodiscard]] std::size_t getN() const {
return n;
}
[[nodiscard]] bool isFull() const {
return n == 2 * t - 1;
}
friend std::ostream& operator<< <T,t>(std::ostream& os,t>::Node& node);
};
std::unique_ptr<Node> root;
std::pair<const Node*,std::size_t> Search(const Node* x,const T& k) const {
std::size_t i = 0;
while (i < x->getN() && k > x->key[i]) {
i++;
}
if (i < x->getN() && k == x->key[i]) {
return {x,i};
} else if (x->leaf) {
return {nullptr,0};
} else {
return Search(x->child[i].get(),k);
}
}
void SplitChild(Node* x,std::size_t i) {
if (!x) {
return;
}
auto y = x->child[i].get();
if (!y) {
return;
}
assert(!x->isFull() && y->isFull());
auto z = std::make_unique<Node>();
z->leaf = y->leaf;
z->setN(t - 1);
for (std::size_t j = 0; j < t - 1; j++) {
z->key[j] = y->key[j + t];
}
if (!y->leaf) {
for (std::size_t j = 0; j < t; j++) {
z->child[j] = std::move(y->child[j + t]);
}
}
x->setN(x->getN() + 1);
for (std::size_t j = x->getN() + 1; j >= i + 1; j--) {
x->child[j + 1] = std::move(x->child[j]);
}
x->child[i + 1] = std::move(z);
for (std::size_t j = x->getN() + 1; j >= i + 1; j--) {
x->key[j] = x->key[j - 1];
}
x->key[i] = y->key[t];
y->setN(t - 1);
}
void InsertNonFull(Node* x,const T& k) {
std::size_t i = x->getN();
if (x->leaf) {
x->setN(i + 1);
while (i < x->getN() && k < x->key[i]) {
x->key[i + 1] = x->key[i];
i--;
}
x->key[i + 1] = k;
} else {
while (i < x->getN() && k < x->key[i]) {
i--;
}
i++;
if (x->child[i]->isFull()) {
SplitChild(x,i);
if (k > x->key[i]) {
i++;
}
}
InsertNonFull(x->child[i].get(),k);
}
}
public:
BTree() {
root = std::make_unique<Node>();
}
[[nodiscard]] std::pair<const Node*,std::size_t> Search(const T& k) const {
return Search(root.get(),k);
}
void Insert(const T& k) {
if (root->isFull()) {
auto s = std::make_unique<Node>();
s->leaf = false;
s->setN(0);
s->child[0] = std::move(root);
root = std::move(s);
SplitChild(root.get(),0);
InsertNonFull(root.get(),k);
} else {
InsertNonFull(root.get(),k);
}
}
friend std::ostream& operator<<<> (std::ostream&,t>&);
};
template <typename T,t>::Node& node) {
if (node->leaf) {
for (std::size_t i = 0; i < node->getN() - 1; i++) {
os << node->key[i] << ' ';
}
os << node->key[node->getN() - 1];
} else {
for (std::size_t i = 0; i < node->getN(); i++) {
os << *node->child[i] << ' ' << node->key[i] << ' ';
}
os << *node->child[node->getN()];
}
return os;
}
template <typename T,t>& bt) {
os << *(bt.root) << '\n';
return os;
}
int main() {
BTree<int,2> tree;
tree.Insert(1);
std::cout << tree;
}
这是我的编译器投诉的第一行(我不会发布完整的错误输出,因为它有200多行):
/mnt/c/Users/kim/CLionProjects/PPP/main.cpp: In instantiation of ��std::ostream& operator<<(std::ostream&,t>&) [with T = int; long unsigned int t = 2; std::ostream = std::basic_ostream<char>]��:
/mnt/c/Users/kim/CLionProjects/PPP/main.cpp:171:18: required from here
/mnt/c/Users/kim/CLionProjects/PPP/main.cpp:164:8: error: no match for ��operator<<�� (operand types are ��std::ostream�� {aka ��std::basic_ostream<char>��} and ��BTree<int,2>::Node��)
164 | os << *(bt.root) << '\n';
| ~~~^~~~~~~~~~~~~
bt
是BTree<T,t>
,bt.root
是std::unique_ptr<BTree<T,t>::Node>
,所以我认为解引用运算符应该与operator<<(std::ostream& os,t>::Node& node)
匹配,但是我的编译器仍然不满意
我该如何解决?预先感谢。
解决方法
内部类
operator<<
的 Node
被定义为模板,但是由于non-deduced context而无法推导出模板参数。
在以下情况下,用于构成P的类型,模板和非类型值不参与模板自变量的推导,而是使用在其他地方推导的模板自变量或明确指定。如果仅在非推导上下文中使用模板参数并且未明确指定模板参数,则模板参数推导将失败。
- 使用qualified-id指定的类型的嵌套名称说明符(范围解析运算符
::
的所有内容):
您可以将其定义为非模板,并在类定义中进行定义。例如
template <typename T,std::size_t t>
class BTree {
...
class Node {
...
friend std::ostream& operator<< (std::ostream& os,const Node& node) {
if (node->leaf) {
for (std::size_t i = 0; i < node->getN() - 1; i++) {
os << node->key[i] << ' ';
}
os << node->key[node->getN() - 1];
} else {
for (std::size_t i = 0; i < node->getN(); i++) {
os << *node->child[i] << ' ' << node->key[i] << ' ';
}
os << *node->child[node->getN()];
}
return os;
}
...
};
...
};
,
哇,C ++模板太晦涩笨拙了。
工作代码:
#include <cassert>
#include <cstddef>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <vector>
#include <utility>
template <typename T,std::size_t t>
class BTree {
static_assert(t >= 2);
class Node {
std::size_t n = 0;
public:
bool leaf = true;
std::vector<T> key;
std::vector<std::unique_ptr<Node>> child;
void setN(std::size_t N) {
n = N;
key.resize(n);
if (!leaf) {
child.resize(n + 1);
}
}
[[nodiscard]] std::size_t getN() const {
return n;
}
[[nodiscard]] bool isFull() const {
return n == 2 * t - 1;
}
friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os,const BTree<T,t>::Node& node) {
if (node.leaf) {
for (std::size_t i = 0; i < node.getN() - 1; i++) {
os << node.key[i] << ' ';
}
os << node.key[node.getN() - 1];
} else {
for (std::size_t i = 0; i < node.getN(); i++) {
os << *node.child[i] << ' ' << node.key[i] << ' ';
}
os << *node.child[node.getN()];
}
return os;
}
};
std::unique_ptr<Node> root;
std::pair<const Node*,std::size_t> Search(const Node* x,const T& k) const {
std::size_t i = 0;
while (i < x->getN() && k > x->key[i]) {
i++;
}
if (i < x->getN() && k == x->key[i]) {
return {x,i};
} else if (x->leaf) {
return {nullptr,0};
} else {
return Search(x->child[i].get(),k);
}
}
void SplitChild(Node* x,std::size_t i) {
if (!x) {
return;
}
auto y = x->child[i].get();
if (!y) {
return;
}
assert(!x->isFull() && y->isFull());
auto z = std::make_unique<Node>();
z->leaf = y->leaf;
z->setN(t - 1);
for (std::size_t j = 0; j < t - 1; j++) {
z->key[j] = y->key[j + t];
}
if (!y->leaf) {
for (std::size_t j = 0; j < t; j++) {
z->child[j] = std::move(y->child[j + t]);
}
}
x->setN(x->getN() + 1);
for (std::size_t j = x->getN(); j >= i && j < x->getN(); j--) {
x->child[j + 1] = std::move(x->child[j]);
}
x->child[i + 1] = std::move(z);
for (std::size_t j = x->getN(); j >= i && j < x->getN(); j--) {
x->key[j] = x->key[j - 1];
}
x->key[i] = y->key[t - 1];
y->setN(t - 1);
}
void InsertNonFull(Node* x,const T& k) {
std::size_t i = x->getN();
if (x->leaf) {
x->setN(i + 1);
while (i - 1 < x->getN() && k < x->key[i - 1]) {
x->key[i] = x->key[i - 1];
i--;
}
x->key[i] = k;
} else {
while (i - 1 < x->getN() && k < x->key[i - 1]) {
i--;
}
if (x->child[i]->isFull()) {
SplitChild(x,i);
if (k > x->key[i]) {
i++;
}
}
InsertNonFull(x->child[i].get(),k);
}
}
public:
BTree() {
root = std::make_unique<Node>();
}
[[nodiscard]] std::pair<const Node*,std::size_t> Search(const T& k) const {
return Search(root.get(),k);
}
void Insert(const T& k) {
if (root->isFull()) {
auto s = std::make_unique<Node>();
s->leaf = false;
s->setN(0);
s->child[0] = std::move(root);
root = std::move(s);
SplitChild(root.get(),0);
InsertNonFull(root.get(),k);
} else {
InsertNonFull(root.get(),k);
}
}
friend std::ostream& operator<< (std::ostream& os,t>& bt) {
return os << *(bt.root) << '\n';
}
};
int main() {
BTree<int,2> tree;
tree.Insert(1);
tree.Insert(2);
tree.Insert(3);
tree.Insert(4);
tree.Insert(5);
tree.Insert(6);
tree.Insert(7);
tree.Insert(8);
tree.Insert(9);
tree.Insert(10);
std::cout << tree;
}
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