将 c++ 数学函数扩展到非基本类型答案

【问题标题】：extending c++ math functions to non fundamental types将 c++ 数学函数扩展到非基本类型
【发布时间】：2015-11-16 03:33:04
【问题描述】：

我想延长？或重载？（不太确定叫什么） double 和其他基本类型使用的 sqrt() 函数，因此我自己的类可以使用它。这里称为“myType”。我将编写函数 sqrt() 以用于其参数是 myType 的情况。我希望 sqrt() 在用于基本类型时保持不变。这样我就可以编写一个涵盖这两种情况的模板。

例如。下面的关键是能够将 bar() 用于基本类型和 myType。不是 foo() 用于 myType 和 bar() 用于基本类型。这可以干净地完成吗？提前感谢您的帮助。

#include <math.h>

using namespace std;

class myType
{
public:
    myType() {
    }
    double sqrt()
    {
        return  4;//just to return something
    }
};

template<typename T> bool bar(T in)
{
    if (sqrt(in) == 4) {// handels int and all sorts of other types but not my type
        return true;
    }
    return false;
}

template<typename T> bool foo(T in)
{
    if (in.sqrt() == 4) { //handles myType
        return true;
    }
    return false;
}

int main() {
    double y = 3;
    bar(y);//This is great

    myType x;
    //bar(x);//this is the line I want to write
    foo(x);//stuck doing this
}

【问题讨论】：

标签： c++ math overloading

【解决方案1】：

首先，有依赖于参数的查找（ADL，又名 König Lookup），它在其参数的命名空间中搜索函数 foo()。因此，如果您在命名空间my 中定义您的类，您可以在该命名空间中定义一个函数sqrt()，即使在非限定上下文中调用它也会自动找到。

其次，为了使您的模板函数具有通用性，您需要启用 ADL。但是，如果您将它与基本类型一起使用，它仍然不会在命名空间std 内查看。因此，给编译器一个提示，std::sqrt 可以在函数中使用。

示例（草图）：

namespace my {
    struct number;
    number sqrt(number const&);
}

template<typename scalar>
scalar
sym_sqrt(scalar const& s) {
    using std::sqrt;
    if (s < 0) {
        return -sqrt(-s);
    else
        return sqrt(s);
}

int main() {
    float m = ...;
    std::cout << sym_sqrt(m);

    my::number n = ...;
    std::cout << sym_sqrt(n);
}

注意事项

我没有using namespace std;。这既不是必要的，尤其是您班级的用户也不需要。现在就改掉这个习惯吧！
关于措辞，您不能扩展函数，但可以将重载添加到现有重载。
如果您使用古老的编译器，您可能会遇到 sqrt 是宏的问题。那就升级编译器吧。
请注意，sqrt() 在您的尝试中被定义为成员函数，这是一个完全不同的野兽。将其保留为类似于现有版本的免费功能。一般来说，不要盲目地将东西放入类中。使用普通函数有充分的理由。特别是在数学意义上表示函数的数学函数（没有副作用，没有外部依赖性）实际上可以很好地放入函数中。
std::sqrt() 已经为非基本类型重载，即不同的 std::complex<T> 类型。
if (X) {return true;} else {return false}; 可以写成更小的return X;。

【讨论】：

出于好奇，我检查了编辑。 @Toby，我没有意识到您的编辑是答案的重要组成部分。非常感谢！

【解决方案2】：

我认为您无法使std::sqrt 与您的用户定义类型一起工作（除非它们可以使用转换运算符转换为基本数据类型）。但是您可以编写自己的函数，默认重定向到std::sqrt，并将其专门用于您的用户定义类型。然后在您的代码中使用该函数而不是 std::sqrt。

【讨论】：