重载纯虚拟运算符

Question

我有抽象类 Number 和 4 个纯虚拟运算符 (+,-,/,*)。我想创建两个派生类Integer 和Real 并在那里覆盖这些运算符。我没有正确理解如何声明运营商。我在网上没有找到任何与我的情况相似的例子。

我的问题是： 在抽象基类Number 中，我的运算符必须返回引用Number& 或指针Number*，因为我不能返回抽象类本身。但是我应该传递什么作为参数？ Number& 或 Number* 也是，但我需要在课堂上存储数字，我的基类中是否应该有类似 void* num 的东西？ 让我们想象一下，我有

class Number {
    ...
    virtual Number& operator+(const Number&) = 0;
};

我应该如何在派生类Integer中覆盖这个运算符？

Answer 1

我知道，但是我的导师坚持要像在抽象类中练习那样覆盖纯虚拟运算符，但我真的不明白。

嗯，你可以从中了解到两件事：

1. 虚函数一般是如何工作的（自定义运算符只不过是普通函数，只是调用语法不同）。
2. 虚拟函数并不是解决任何问题的圣杯。

问题在于 Integer 和 Real 类很可能具有不同的内部表示 - 因此您将无法进行加法/乘法/...在不知道您作为第二个收到的具体类型的情况下操作数。此外，还不清楚混合操作数类型的返回类型应该是什么。

我真的不需要atm添加real+int只real+real,int+int

好吧，我们可以抓住这个：

class Number
{
public:
    virtual ~Number() { } // in any case, a virtual base class should have a virtual destructor!

    // fine so far:
    virtual Number& operator+(Number const&) const = 0;
    // we are not going to change the          ^
    // own instance, so we'd rather have this operator const
    // (in contrast to operator+=)
};

class Integer : public Number
{
public:
    Integer& operator+(Number const& other) const override
    // ^ co-variant return type, so that's fine
    {
        // at very first, we make sure that we actually received
        // an instance of type Integer
        auto o = dynamic_cast<Integer const*>(&other);
        if(!o)
            // if not, throwing an exception is a good candidate
            // for error handling...
            throw std::invalid_argument("argument must be of type Integer");

        // now as we know it IS an Integer:
        return Integer(this->value + o->value); // or whatever...
        // OOPS - the returned object gets lost when the function is left...
    }
};

如果您也希望能够添加Reals，那么您将有另一种类型转换。假设Integer + Real 的结果是Real，那么您必须将返回类型改回Number。

然而，其中还存在一个很大的问题：函数一离开，返回的对象就被销毁了，所以返回的引用是悬空的。

我们必须通过某种方式解决这个问题。不过，引用并不合适，因此我们可能会选择智能指针：

class Number
{
    virtual std::unique_ptr<Number> operator+(Number const&) const = 0;
};

class Integer : public Number
{
    std::unique_ptr<Number> operator+(Number const& other) const override
    //                 ^
    // unfortunately, now, as ordinary struct, no co-variance possible any more
    {
        return std::make_unique<Integer>(this->value + o->value);
    }
};

这个问题再次说明了实际选择的方法是多么不合适......