模板化操作符实例化和类型转换

时间:2013-05-10 18:38:43

标签: c++ templates overloading operator-keyword

这对于那里的C ++大师而言。

请考虑以下代码:

class X { };

template <class T>
class Mistake {
public:
  T x;

  Mistake(const T& k) : x(k) { }
  Mistake(const X&) : x(1) { }

  void print() { cout << x << endl; }
};

template <class T>
Mistake<T> operator+(const Mistake<T>& a, const Mistake<T>& b)
{
  return Mistake<T>(a.x + b.x);
}

我有一个类“错误”,我想要进行加法操作。当我尝试:

X a, b;
Mistake<int> foo = a + b;

我收到编译错误;编译器似乎无法意识到模板操作符+必须实例化。

另一方面,如果我之前添加以下代码:

Mistake<int> operator+(const Mistake<int>& a, const Mistake<int>& b)
{
  return Mistake<int>(a.x + b.x);
}
然后一切都很顺利。任何人都有任何线索的原因?我怀疑编译器无法弄清楚要实例化什么,因为从类X到类Mistake需要类型转换,但我不知道如何解决这个问题,而不是根本不使用模板。

顺便说一句,将类中的运算符定义为朋友也不起作用。

谢谢!

3 个答案:

答案 0 :(得分:10)

虽然其他人已经为您的问题提出了可行的解决方案,但我想指出发生了什么,以及为什么您的期望无法满足。

此处的问题是,在执行类型扣除时,不会考虑用户定义的转化。当编译器出现时使用以下表达式:

a + b

ab的类型X以及operator +的以下签名:

template <class T>
Mistake<T> operator+(const Mistake<T>& a, const Mistake<T>& b)

编译器要做的第一件事是尝试推导T,以便运算符的参数类型匹配 exaclty 参数的类型。如果无法做到这一点,编译器会立即放弃,而不考虑可能的转换构造函数,并专注于其他候选函数(或函数模板)。

考虑到上述情况,很明显无法让Mistake<T>成为 exaclty X,无论你选择T({{1} }}不是Mistake<int>X不是Mistake<X>,依此类推)。因此,替换失败并且编译器不知道如何解析调用,因为周围没有其他候选者。

另一方面,如果你有这个:

X

不涉及类型推导,因为上面不是函数模板。因此,编译器在尝试解析调用时将用户定义的转换考虑在内,并且由于Mistake<int> operator+(const Mistake<int>& a, const Mistake<int>& b) 具有接受Mistake<int>的构造函数,因此{{1}被认为是一个可行的候选者,它被选中了。

答案 1 :(得分:3)

我认为没有办法。你能做到的最纯粹的是

Mistake<int> foo = static_cast<Mistake<int>>(a) + static_cast<Mistake<int>>(b);

或者如果你使用一个匹配不对称操作数类型的额外重载来推动它:

template <class T, class U>
Mistake<T> operator+(const Mistake<T>& a, U const& b) {
    return a + static_cast<Mistake<T>>(b);
}

    // and later:
    foo = Mistake<int>(a) + b;

完整的现场演示:http://ideone.com/ki14GO

#include <iostream>

class X { };

template <class T>
class Mistake {
    public:
        T x;

        Mistake(const T& k) : x(k) { }
        Mistake(const X&) : x(1) { }

        void print() { std::cout << x << std::endl; }
};

template <class T>
Mistake<T> operator+(const Mistake<T>& a, const Mistake<T>& b) {
    return Mistake<T>(a.x + b.x);
}

template <class T, class U>
Mistake<T> operator+(const Mistake<T>& a, U const& b) {
    return a + static_cast<Mistake<T>>(b);
}

template <class T, class U>
Mistake<T> operator+(const U& a, Mistake<T> const& b) {
    return static_cast<Mistake<T>>(a) + b;
}

int main()
{
    X a, b;
    Mistake<int> foo = static_cast<Mistake<int>>(a) + static_cast<Mistake<int>>(b);
    foo = Mistake<int>(a) + b;
    foo = a + Mistake<int>(b);
}

答案 2 :(得分:1)

我认为编译器在推断a + b的类型时存在问题。

您可以定义:

X operator+(const X & a, const  X & b) {
   return a /* ??? or something else */;
}

如果您有任何方法可以告诉a + b X的答案是什么。