指针的 C++ 运算符重载答案

【问题标题】：C++ operator overloading for pointers指针的 C++ 运算符重载
【发布时间】：2013-04-11 08:14:28
【问题描述】：

我想知道（只是出于好奇）为什么 C++ 中不允许将运算符重载用于指针。我的意思是这样的：

Vector2d* operator+(Vector2d* a, Vector2d* b) { return new Vector2d(a.x + b.x, a.y + b.y); }

Vector2d* a = new Vector2d(1, 1); 
Vector2d* b = new Vector2d(2, 2); 
Vector2d* c = a + b;

注意 'a + b' 如何创建一个新的 Vector 对象，然后只将其地址复制到 'c' 中，而不调用复制构造函数。所以它可以解决新的右值引用解决的相同问题。此外，据我所知，它几乎等同于在 C# 中使用运算符重载时发生的情况（但我在这里可能错了，我从未真正使用过 C#），以及为什么在 C# 中不需要右值引用。

确实，右值引用解决方案更好，因为它允许基于堆栈的对象，而这种重载将强制所有 Vector2d 对象都存在于堆上，但它似乎仍然很容易实现在编译器中，可能在右值引用出现之前几年。使用自定义分配器，它甚至不会那么慢。

那么这仅仅是因为“最小惊喜”原则是非法的，还是还有其他原因？

【问题讨论】：

您也可以拥有指向基于堆栈的对象的指针。
在a 和b 中使用new 有什么意义？（c 有点道理，但还是在自找麻烦）
stackoverflow.com/questions/6171630/…的可能重复
我认为这是最不意外的原则。例如 operator- 在两个指针上定义。因此，在您的示例中，您将定义 operator+ 和 operator- ，但做的事情完全不同。
new Vector2d -- 它是什么，Java？

标签： c++ operator-overloading rvalue-reference

【解决方案1】：

确实，右值引用解决方案更好，因为它允许基于堆栈的对象，而这种重载将强制所有 Vector2d 对象都存在于堆上，但它似乎仍然很容易实现在编译器中，可能在右值引用出现之前几年。使用自定义分配器，它甚至不会那么慢。

那么这仅仅是因为“最小意外”原则而违法，还是还有其他原因？

它没有正确链接...a + b + c 应该做什么，泄漏内存？
指针算术在 C++ 中已经有了意义……这对于在类型之间保持一致很有用，否则例如算法无法在您的对象容器上正常工作。
按值返回某些内容意味着调用者不需要清理对象：如果它使用空闲存储（堆）来存储实际数据，它将在必要时自动删除它。使始终如一的强大内存使用变得更容易。

注意 'a + b' 如何创建一个新的 Vector 对象，然后只将其地址复制到 'c' 中，而不调用复制构造函数。所以它可以解决新的右值引用解决的相同问题。

常用的返回值优化也解决了这个问题，帮助编译器安排将返回值直接构造到调用者的缓冲区中。

【讨论】：

啊，指针算法，当然。我觉得有点愚蠢，因为我自己没有想到它。 :)

【解决方案2】：

主要原因是因为指针已经有了一定的为它们定义的运算符的数量。如果我有两个变量 a 和 b 类型为 MyType，我写 a - b，然后读者知道他必须寻找超载或隐含的转换。如果变量的类型为MyType*，则阅读器可能会假设 a - b 是指针算术；有这意味着其他事情会令人困惑，并且可能会导致出现MyType 数组的问题（包括在 std::vector 的内部结构。

类似的考虑适用于许多其他运算符。 C++ 的指导方针是你应该能够扩展语言，但不要改变它。（而且我知道一元 & 是此规则的例外。）

关于 C#，语言是不同的。在 C# 中，指针不是对象；没有区别 MyType 和 MyType*，并且指针上没有运算符。而且 C# 不使用值语义（通常），其中大多数 C++ 中的对象将具有值语义，并且实际上永远不会被动态分配。（如果Vector2d 是什么意思似乎意味着，它永远不应该在 C++ 中动态分配。）

【讨论】：