D语言结构的运算符重载

Question

我正在尝试在 D 语言的 3D 向量之间实现诸如 +,-,*,/ 之类的算术运算（只是想知道从 C++ 迁移到 D 是否值得，我通常做 3D 图形和数值数学）。但是我可能遗漏了一些东西，下面的代码不起作用（我试图根据包含的参考资料来做）。

#!/usr/bin/env rdmd
import std.stdio;

// https://dlang.org/spec/operatoroverloading.html
// https://github.com/PhilippeSigaud/D-templates-tutorial/blob/master/D-templates-tutorial.md#u-op-v--------opbinarystring-s-vv-v-if-s--opv-op-u--------opbinaryrightstring-s-vv-v-if-s--op

struct vec3f{ float x,y,z; }
vec3f opBinary(string op)(vec3f a, vec3f b){
         static if (op == "+"){ return vec3f(a.x+b.x,a.y+b.y,a.z+b.z); }
    else static if (op == "*"){ return vec3f(a.x*b.x,a.y*b.y,a.z*b.z); }
    else{ static assert(0, "Operator "~op~" not implemented"); }
}

struct vec3(T){ T x,y,z; }
auto opBinary(T,string op)(vec3!T a, vec3!T b){
         static if (op == "+"){ return vec3!T(a.x+b.x,a.y+b.y,a.z+b.z); }
    else static if (op == "*"){ return vec3!T(a.x*b.x,a.y*b.y,a.z*b.z); }
    else{ static assert(0, "Operator "~op~" not implemented"); }
}

void main(){
    //auto a = vec3!float(1.1,2.2,3.2);
    //auto b = vec3!float(3.1,2.2,1.2);
    auto a = vec3f(1.1,2.2,3.2);
    auto b = vec3f(3.1,2.2,1.2);
    writeln(a); writeln(b);
    writeln( a+b );
}

opBinary 的实现似乎编译得很好，但是当我尝试使用它时总是出错：

./operator_overload.d(27): Error: incompatible types for ((a) + (b)): 'vec3f' and 'vec3f'
Failed: ["dmd", "-v", "-o-", "./operator_overload.d", "-I."]

编辑：我还尝试了 mixin 与 this answer 的匹配。同样的错误。

struct vec3f{ float x,y,z; }
vec3f opBinary(string op)(vec3f a,vec3f b)if(op=="+"||op=="-"||op=="*"||op=="/"){
     mixin("return vec3f(a.x"~op~"b.x,a.y"~op~"b.y,a.z"~op~"b.z);");
}

编辑 2：是的，它必须是结构体的一部分（我不知道是否有任何方法可以使其成为独立功能）。这很完美：

#!/usr/bin/env rdmd
import std.stdio;

struct vec3(T){ 
    float x,y,z; 
    vec3!T opBinary(string op)(vec3!T b) if(op=="+"||op=="-"||op=="*"||op=="/"){ 
        mixin("return vec3!T(x"~op~"b.x,y"~op~"b.y,z"~op~"b.z);"); 
    }
}

void main(){
    auto a = vec3!float(1.1,2.2,3.2);
    auto b = vec3!float(3.1,2.2,1.2);
    writeln(a); writeln(b);
    writeln( a+b );
    writeln( a*b );
}

Answer 1

C++ 和 D 之间的主要区别之一是 D 中用户指定的运算符始终是其中一个操作数的成员。对于二元运算符，如果结构是左侧，则运算符称为opBinary，而对于右侧，则称为opBinaryRight。没有其他方法是有充分理由的：它使实现运算符重载变得非常复杂。您可能知道 C++ 在搜索运算符重载时会忽略名称空间，例如在ostream& 和int 之间的<< 位于命名空间std 中。不用写

std::operator<<(std::operator<<(std::cout, "Hello World."), std::endl);

为

std::cout << "Hello World." << std::endl;

正因为如此。 D 有一个模块系统。假设您有模块a，它给您输入A 和模块b，它给您输入B，两者并不直接相关。然后是c 类型为C 的模块*，它采用A 和B 类型并返回C，因为C 涉及A 和B。现在我导入a 和b 并在两个对象上使用*。编译器应该如何知道c？