Question

我记得C++ Primer告诉我们operator<应该是non-member function，而且我始终遵守这条规则。但现在我想知道原因。

我写了以下代码：

#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

struct Point1
{
  int x, y;
  Point1(const int a, const int b): x(a), y(b) { }
};
inline bool operator<(const Point1& lhs, const Point1& rhs)
{
  return lhs.x < rhs.x || (lhs.x == rhs.x && lhs.y < rhs.y);
}

struct Point2
{
  int x, y;
  Point2(const int a, const int b): x(a), y(b) { }
  bool operator<(const Point2& rhs)
  {
    return x < rhs.x || (x == rhs.x && y < rhs.y);
  }
};

int main()
{
  Point1 a(1, 2), b(1, 3);
  cout << (a < b) << " " << (b < a) << endl;
  Point2 c(2, 3), d(2, 4);
  cout << (c < d) << " " << (d < c) << endl;
}

在这种情况下，似乎它们没有区别，member功能似乎更简单。

但在这种情况下：

#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

 // Usually I write it for comparing floats
class Float1
{
  long double _value;
public:
  static const long double EPS = 1e-8;
  Float1(const long double value): _value(value) { }
  const long double Get() const { return _value; }
};
inline bool operator<(const Float1& lhs, const Float1& rhs)
{
  return rhs.Get() - lhs.Get() > Float1::EPS;
}
inline bool operator<(const Float1& lhs, const long double rhs)
{
  return rhs - lhs.Get() > Float1::EPS;
}

class Float2
{
  long double _value;
public:
  static const long double EPS = 1e-8;
  Float2(const long double value): _value(value) { }
  const long double Get() const { return _value; }
  bool operator<(const Float2& rhs)
  {
    return rhs._value - _value > Float2::EPS;
  }
  bool operator<(const long double rhs)
  {
    return rhs - _value > Float2::EPS;
  }
};

int main()
{
  Float1 x(3.14);
  Float2 y(2.17);
  long double zero = .0;
  cout << (x < zero) << " " << (zero < x) << endl;
  //cout << (y < zero) << " " << (zero < y) << endl; Compile Error!
}

（x <零）和（零long double转换为Float？）

但是（零＆lt; y）不，因为零不是Float。

您会看到，在第一种情况下，member function的代码长度会减少，而在第二种情况下，non-member function会使比较更容易。所以我想知道

在第一种情况下，我应该使用member function代替non-member function吗？
为什么C++ Primer建议binary operator为non-member function？
是否有其他案例member function和non-member function有所不同？

感谢您的帮助！

Answer 1

我认为基本的答案是非成员函数在隐式转换时表现更好。因此，如果您可以将二元运算符编写为非成员函数，则应该。

Answer 2

这个问题可以在不同层面回答。在最高级别，从设计角度来看，operator<是二元运算符。左侧的操作不再是右侧的操作。另一方面，成员函数绑定到第一个参数，它们是 on 的第一个类型。

从技术角度来看，直接使用C ++语言，这归结为您已经注意到的内容：成员函数在类型方面不对称。缺乏对称意味着声明为成员函数的operator<只能在包含该成员的类型的左侧时应用。在调用成员运算符之前，不能应用任何转换。另一方面，因为自由函数不是第一个参数的约束而不是第二个参数，所以每当任何两个参数时，ADL就会选择自由函数operator<。是适当的类型，允许相同的转换为第一个和第二个参数。

Answer 3

作为非成员，比较运算符也适用于派生类（左侧）参数。

编辑：并且正如@jonathan在评论中指出的那样，它还允许值转换，例如一个int左手边的论点。

如果构造函数和转换运算符不是explicit，则此类转换可能允许无意义且可能无意义的代码，例如将T实例与5进行比较。

为什么运营商＆lt;是非会员功能？

3 个答案: