Question

我有一个代表3D矢量的类。它有一些成员函数（点积，交叉积等）以及一些重载运算符（+ - * /）。我在复杂的表达式中使用这些运算符时遇到了麻烦。

在简化的测试用例中，如果我将运算符重载为

testclass operator+ (testclass& a, testclass& b) {
    return testclass(a.get()+b.get());
}

我能做到

testclass a = testclass(3);
testclass b = testclass(4);
testclass c = a + b;

没有问题，但是更复杂的表达

testclass c = a + b + a + b;

将无法编译。我可以通过将重载函数更改为

来解决此问题

testclass operator+ (testclass a, testclass b) {
    return testclass(a.get()+b.get());
}

然而，这涉及传递值，我理解这比第一种情况下的参考传递方案慢。我在一个数学密集型代码中使用这个类，而我的真正的类包含三个long double作为数据成员，所以我怀疑性能影响可能很大。

我的问题是：

为什么会出现这种情况？
我可以避免它而不诉诸价值吗？
当我有三个长双打作为数据成员时，通过值而不是通过引用会影响性能吗？优化编译器（g ++ -O3）会优化它吗？

提前全部谢谢。

确切的编译错误是：

operator_overload.cpp: In function ‘int main()’:
operator_overload.cpp:37:29: error: no match for ‘operator+’ (operand types are ‘testclass’ and ‘testclass’)
         testclass c = a + b + a + b;
                             ^
operator_overload.cpp:37:29: note: candidate is:
operator_overload.cpp:30:15: note: testclass operator+(testclass&, testclass&)
     testclass operator+ (testclass& a, testclass& b) {
           ^
operator_overload.cpp:30:15: note:   no known conversion for argument 1 from ‘testclass’ to ‘testclass&’

我的完整测试代码如下：

#include <iostream>

class testclass {
public:
    testclass();
    testclass(int);
    int get();
    void set(int);
private:
    int data;
};

testclass::testclass() {
    data = 0;
}

testclass::testclass(int a) {
    data = a;
}

int testclass::get() {
    return data;
}

void testclass::set(int a) {
    data = a;
    return;
}

testclass operator+ (testclass& a, testclass& b) {
    return testclass(a.get()+b.get());
}

int main () {
    testclass a = testclass(3);
    testclass b = testclass(4);
    testclass c = a + b + a + b;
    std::cout << c.get() << std::endl;
    return 0;
}

Answer 1

问题是rvalues不能绑定到左值引用。 a + b + a + b的中间结果，比如a+b，是临时的，完整的表达式无效。 OTOH，const引用可以绑定到rvalues。将签名更改为testclass operator+ (const testclass& a, const testclass& b)以解决此问题。

要使上述签名有意义，您还需要testclass::get成为const方法。

Answer 2

你必须使用const限定符来保持refs到rvalue

你编码：

#include <iostream>

class testclass {
public:
    testclass();
    testclass(int);
    int get() const;
    void set(int);
private:
    int data;
};

testclass::testclass() {
    data = 0;
}

testclass::testclass(int a) {
    data = a;
}

int testclass::get() const {
    return data;
}

void testclass::set(int a){
    data = a;
    return;
}

testclass operator+ (const testclass& a, const testclass& b) {
    return testclass(a.get()+b.get());
}

int main () {
    testclass a = testclass(3);
    testclass b = testclass(4);
    testclass c = a + b + a + b;
    std::cout << c.get() << std::endl;
    return 0;
}

适合我，gcc 4.9.2

复杂表达式中的重载+问题

2 个答案: