結果が通常のメソッドと演算子のオーバーロードとで違ってしまう。

Question

###質問内容
現在私は可変長引数テンプレートを使い
すべて型が同じ可変長引数から入力された
値をすべて表示するというプログラムを作成しています。

そこで可変長引数を全てstd::coutで出力するprintメソッドと
そのメソッドと全く同じ実装のoperator<<を持つ構造体Aを作成して動かしてみました。
結果はprintメソッドの方は思った通りの動きをしました。
しかしoperator<<の方は可変長引数の最初だけ表示されて残りの引数の内容は
表示されませんでした。

コンパイルはエラーもwaningも吐かずに成功しますが結果がおかしいです。

どうすればoperator<<の方でもすべての値を表示させられるのか教えてください。
どうかよろしくお願いします。

下記がコードです。

#include <iostream>

template<typename TYPE>
struct A{
    template<typename ...ARGS>
    void print(ARGS... args){
        for(const TYPE& itr:{args...}){
            std::cout << itr << ",";
        }
        std::cout << std::endl;
    }

    template<typename ...ARGS>
    A& operator<<(ARGS... args){
        for(const TYPE& itr:{args...}){
            std::cout << itr << ",";
        }
        std::cout << std::endl;
        return *this;
    }
};

int main(){

    A<int> a;
    a.print(1, 2, 3, 4, 5);
    a << 1,2,3,4,5;

    return 0;
} 

###結果

1,2,3,4,5, 
1,            ←引数の最初の数字しか表示されない。

###補足情報（FW/ツールのバージョンなど）
OS:LinuxMint18.3 Cinammon
コンパイラ:g++ 7.4.0

Answer 1

オペランドの数を変更するような形でのオーバーロードは出来ない旨が仕様に明記されています。

It is not possible to change the precedence, grouping, or number of operands of operators.

結果的に二項演算と解釈可能なようにテンプレートが展開されたときに限っては機能するようですが、三項以上に解釈させることはできません。

---

二項演算子としてのカンマは左側の評価値を捨てるという意味です。 整数などのプリミティブな型同士の演算の意味を変えることは出来ないので、これをオーバーロードすることも出来ません。

---

あえて、あくまでもあえて見かけだけそれっぽくするということであればこのように書けなくもないですが、錯覚でそれっぽく見えているというだけなので、他の演算子との組み合わせで簡単に破綻するでしょうね。 基本的には無理と思った方がよいと思います。

#include <iostream>

template<typename TYPE>
struct A{
  template<typename ...ARGS>
  void print(ARGS... args){
    for(const TYPE& itr:{args...}){
      std::cout << itr << ",";
    }
    std::cout << std::endl;
  }

  template<class T>
  A& operator<<(T x){
    std::cout << x << ",";
    return *this;
  }
  
  template<class T>
  A& operator,(T x) {
    std::cout << x << ",";
    return *this;
  }
  
};

int main(){
  A<int> a;
  a.print(1, 2, 3, 4, 5);
  a << 1,2,3,4,5;

  return 0;
} 

Comments

[退会済みユーザー]

SaitoAtsushiさん

文献のURLとコードを載せていただきありがとうございます。
otnさんとChironianさんと貴方様のご回答を見る限り
operatorで複数の右被演算項を
扱おうとすること自体が邪道なのかなと感じました。
ご回答誠にありがとうございました。

Answer 2

こんにちは。

演算子オーバーロードで引数の数を元の数から変更することはできなかったはずです。
<<は2項演算子なので、左に1つ右に１つしかパラメータを書けません。
関数呼び出し形式を使って無理やり書いたら、clangは「operator<<は２項演算子なのに６つ指定している」というエラーになりました。

// 質問文そのままなので略

int main(){

    A<int> a;
    a.print(1, 2, 3, 4, 5);
//  a << 1,2,3,4,5;
    a.operator<<(1,2,3,4,5);

    return 0;
} 

prog.cc:14:8: error: overloaded 'operator<<' must be a binary operator (has 6 parameters)
    A& operator<<(ARGS... args){
       ^
prog.cc:28:7: note: in instantiation of function template specialization 'A<int>::operator<<<int, int, int, int, int>' requested here
    a.operator<<(1,2,3,4,5);
      ^
prog.cc:28:7: error: no matching member function for call to 'operator<<'
    a.operator<<(1,2,3,4,5);
    ~~^~~~~~~~~~
prog.cc:14:8: note: candidate template ignored: substitution failure [with ARGS = <int, int, int, int, int>]
    A& operator<<(ARGS... args){
       ^
2 errors generated.

wandbox

Comments

[退会済みユーザー]

Chironianさん
ご回答ありがとうございます。

clangでは動かないんですね...
環境に依存するのなら
使わないほうがいいやり方みたいですね。
勉強になりました。

Answer 3

演算子の優先度で、<<より,が低いので、冗長に括弧を付けると、

( a << 1 ), 2, 3, 4, 5;

ということです。

Comments

[退会済みユーザー]

otnさん
ご回答ありがとうございます。

優先順位の問題なのなら()で優先順位を上げてみようと思い
a << (1,2,3,4,5)；
と書いたら(1,2,3,4,5)の部分がパラメータパックと認識されなかったようで
出力が5のみ表示されてしまいました。
そもそもoperatorで可変長引数テンプレートを取り扱う方法は存在しないのでしょうか。

[otn]

可変長というか、複数の右被演算項を扱う方法は無さそうな気がしますが、よくわかりません。