结合模板和类函数重载的麻烦答案

【问题标题】：Trouble combining templates and class function overloading结合模板和类函数重载的麻烦
【发布时间】：2016-11-07 11:54:14
【问题描述】：

下面的代码工作正常，按预期打印出 50。然而，我不明白的是，为什么不能编写相同的程序，只需对这段代码稍作改动。建议的两行代码被标记为错误代码 1 和 2。当它们替换它们左侧的当前工作代码时（即在 addStuff 和 main 中），我收到以下错误：

error: no match for 'operator<<' (operand types are 'std::ostream {aka std::basic_ostream}' and 'MyClass')|

我期望它的工作方式是：当addStuff(x,y) 在main() 的（坏）cout 行中被调用时，它首先评估x+y，其行为由operator+ 定义MyClass 重载成员函数。这应该只返回一个 MyClass 对象，然后调用 getVar 就没有问题了。

我在这里错过了什么？

#include <iostream>
using namespace std;

class MyClass
{
public:
    MyClass(){}
    MyClass(int a) : priV(a){}
    MyClass operator+(MyClass otherMC)
    {
        MyClass newMC;
        newMC.priV = this->priV + otherMC.priV;
        return newMC;
    }
    int getVar(){return priV;}
    void setVar(int v){priV=v;}
private:
    int priV;
};

template <class gen>
gen addStuff(gen x, gen y)
{
    return x+y;          //Bad code 1: return (x+y).getVar();
}

int main()
{
    MyClass x(20), y(30);
    cout << addStuff(x,y).getVar() << endl;    //Bad code 2: cout << addStuff(x,y) << endl;
}

【问题讨论】：

错误代码 1：返回错误类型。错误代码 2：为您想要处理的任何类型实现 ostream

标签： c++ function templates overloading operator-keyword

【解决方案1】：

您必须修改addStuff，使其返回int，而不是模板参数gen（将是MyClass）：

template <class gen>
int addStuff (gen x, gen y)
{
    return (x + y).getVar ();
}

如果您不将gen 更改为int，则该函数将正常工作，因为构造函数MyClass(int a) 将被显式调用，然后结果将是MyClass 类型的对象。

很明显编译器会说你不能'cout'一个MyClass类型的对象。

所以我建议你用explicit标记构造函数：另外你的代码没有编译，因为没有默认构造函数，所以添加一个，或者简单地用默认值标记参数：

explicit MyClass (int a = 0) : priV (a) {}

编辑： 如果不想改变成员的类型就改变函数的返回类型，可以使用decltype，让代码更通用：

template <class gen>
decltype (auto) addStuff (gen x, gen y)   //Or decltype (declval<gen> ().getVar ())
{
    return (x + y).getVar ();
}

【讨论】：

这里不能用auto吗？
也许......到目前为止，我只将auto 返回类型用于更简单的函数，因此存在不确定性。
嗯是的..但是使用 decltype 你可以知道函数将返回什么类型。
好吧，我都试过了：decltype(auto)（或者我发布的更详细的版本）更好，因为如果成员的类型为 int&（例如），那么函数将返回 int，如果你使用“auto”作为返回类型。

【解决方案2】：

问题出在addStuff 函数中，它返回 MyClass 对象，由 int 变量构造。您需要修改此函数以使用“错误代码”

template <class gen>
int addStuff(gen x, gen y)
{
    return (x+y).getVar();
}

或者为 MyClass 编写一个 ostream 运算符。为此，您需要修改 getVar 方法，包括一个朋友声明并实现它

int getVar() const { return priV; }
friend std::ostream& operator<< (std::ostream &out, const MyClass& m);
std::ostream& operator<< (std::ostream& out, const MyClass& m) {
    out << m.getVar();
    return out;
}

这样你就不需要修改addStuff函数了。

旁注，您的代码没有为我编译，因为 MyClass 中没有默认构造函数，必须像这样修改构造函数

MyClass(int a = 0) : priV(a) {}

【讨论】：

【解决方案3】：

您对第 1 行 return (x+y).getVar(); 中应该发生的事情的解释是正确的。重载的operator+ 将在参数x 和y 上调用，getVar() 将在operator+ 的结果上调用。当 x 和 y 是 MyClass 类型时，operator+ 调用返回 MyClass 类型的对象，因此对 getVar() 的调用有效。

但是，getVar() 返回一个 int。您的函数addStuff 被指定返回gen，这是与参数x 和y 匹配的同一个模板参数。这意味着当 x 和 y 是 MyClass 时，addStuff 函数必须返回 MyClass。

因此，当您将addStuff(x,y) 放入您的cout 语句时，addStuff 的返回类型被推断为 MyClass。这就是使您的编译器产生“MyClass 类型没有运算符

如果你想让addStuff返回getVar()的结果，你应该声明它返回int，而不是gen。

【讨论】：