使用模板重载 C++ 中的运算符答案

【问题标题】：Overloading Operators in C++ with a Template使用模板重载 C++ 中的运算符
【发布时间】：2012-09-02 22:11:32
【问题描述】：

我在 C++ 中遇到了运算符重载的问题。

我定义了以下类：

template <class T>
class Array
{
public:
//! Default constructor
Array(int ArraySize = 10);

////! Defualt destructor
Array<T>::~Array();

//! Redefinition of the subscript operator
T& Array<T>::operator[] (int index);

//! Redefinition of the assignment operator
const Array<T>& Array<T>::operator=(const Array<T>&);

//! Redefinition of the unary operator -
Array<T>& operator-(Array<T>& a);

//! Array length
int size;

private:
//! Array pointer
T *ptr;
};

一元运算符 - 定义如下：

//! Redefinition of the unary operator -
template<class T> 
 Array<T>& operator-(Array<T>& a){
    static Array<T> myNewArray(a.size);

    for( int i = 0; i < a.size; i++){
    myNewArray[i]=-a[i];    
    }
    return myNewArray;
}

如何避免“myNewArray”在内存中的持久性？没有“静态”声明当函数结束并且像 VectorA=-VectorB 这样的赋值失败时，myNewArray 会消失。

第二个问题是关于强制转换运算符的重载；我以这种方式重载了强制转换运算符：

//!CASTING
template <class B>
operator Array<B>(){
    static Array<B> myNewArray(size);

.... a function makes the conversion and returns myNewArray populated...

return myNewArray;
}

但它不起作用！在使用静态声明执行函数后，对象 myNewArray 似乎也消失了。任何像 VectorA=(Array)VectorB 这样的赋值都会失败。

错误在哪里？请大家提出解决方案好吗？提前谢谢！

【问题讨论】：

对于演员表操作员，再次，不需要static。但是，如果没有编译和运行并显示问题的实际代码，就不可能说出出了什么问题。
尽可能避免使用强制转换运算符。很难预测何时触发隐式强制转换，这会导致很难找到错误。您应该考虑改为使用模板赋值运算符：template <class B> Array& operator=(const Array<B>& rhs)。这将允许您将Array<B> 显式转换为Array<T>。
您还可以编写一个模板化的显式构造函数，允许从Array<B> 中显式构造一个Array<T>。
您的operator- 不是一元的。它在*this 和a 上运行。 VectorA = -VectorB 怎么可能编译？我建议您尝试制作一个实际编译的小代码示例，您可以向我们展示——它总是很有帮助。
谢谢大家！我发现了问题：它是复制构造函数。函数的按值返回和命令 A=f(b) 不起作用，因为复制构造函数错误。重写后一切正常，无需静态和按引用返回。

标签： c++ templates casting operators overloading

【解决方案1】：

对于您的运营商，不要返回参考。返回 myNewArray 的副本。大多数编译器可以省略复制并使用返回值优化来使性能可以接受。

您还应该将这些方法标记为 const，因为它们不会改变状态。

template<class T> 
 Array<T> operator-(const Array<T>& a) {
    Array<T> myNewArray(a.size);

    for( int i = 0; i < a.size; i++){
    myNewArray[i]=-a[i];    
    }
    return myNewArray;
}

【讨论】：

@Jupiter 哎呀，少了一个字符。

【解决方案2】：

如果没有“静态”声明 myNewArray 当函数消失结束并失败任何分配，例如 VectorA=-VectorB。

不，它没有。编译器确保它挂起足够长的时间以被复制。

另外，如果将 myNewArray 初始化为原始的副本，代码会更简洁：

Array<T> myNewArray(a);
for (int i = 0; i < myNewArray.size(); ++i)
    myNewArray[i] *= -1;

【讨论】：

哎呀，正如@EthanSteinberg 指出的那样，由于该函数返回一个引用，因此需要static。不过，最好按值返回。

【解决方案3】：

嗯，由于这两个问题都涉及到正确分配新值的神秘失败，所以赋值运算符有什么问题吗？

【讨论】：

这应该是对问题的评论，而不是答案。