我可以在 C++ 中编写求幂运算符吗？ [复制]答案

【问题标题】：Can I program an exponentiation operator in C++? [duplicate]我可以在 C++ 中编写求幂运算符吗？ [复制]
【发布时间】：2017-06-24 00:46:57
【问题描述】：

在数值编程中，我经常想在表达式中将数字提升为幂。这导致代码出现数百次 pow(x,2) 或类似的东西。

这会使代码变得混乱，使其可读性和解析性降低，尤其是在将书面方程式与代码进行比较时。

如果可能的话，我想用 C++ 编写一个求幂运算符。

a^b == pow(a, b)

我尝试为operator()(double, double) 或operator[](double, double) 编写重载（之所以选择它是因为它比（二进制）* 绑定得更紧密。但是我无法让它工作。

这样的事情有可能吗？

也许是预处理器的诡计？

【问题讨论】：

我建议您删除所有关于这样做的相对重要性的价值判断，因为它只会引起您的注意，实际上并没有帮助，而且它无助于理解您的问题。跨度>
不应为内置类型重载运算符，但您可以编写包装类并重载 operator^ 或任何您想要的。在我看来，这是不必要的，而且会引起混淆，因为人们习惯于 operator^ 是 XOR。
这是做不到的，因为你不能重载只涉及原始类型的运算符，并且没有可以由预处理器重新定义的标记（你不能将宏命名为数字或 ^ )。
@xaxxon 我认为确实如此。我试图解释我“打破规则”的动机，可以这么说，以免有人来提供相当于“你不应该这样做”的建议。
我不明白所有的反对意见。这个问题是合理和有用的。经证明，也很好回答。

标签： c++ operators

【解决方案1】：

这样的？

#include <iostream>
#include <cmath>

using namespace std;

class Exp {
 public:
  double val ;
  Exp(double val) : val(val) {}
  Exp operator^(const Exp &exp) {
      return Exp(pow(val, exp.val));
  }
  operator double () {
    return val;
  }
};

ostream &operator << (ostream &out, const Exp &exp) {
  out << exp.val;
  return out;
}


int main(){
   Exp a = 2;
   Exp b = 3;

   cout << (a + b) << ", " << (a ^ b) << endl;

   return 0;
 }

【讨论】：

这对于做两个Exp 的力量来说很好。但是，如果我想添加它们怎么办？更糟糕的是，如果我想添加 Exp 和 double 怎么办？我必须手动重新声明所有运算符？
在这种特殊情况下，您也可以将 cast 重载为 double。我将它添加到示例中。

【解决方案2】：

您可以定义自己的用户定义文字，该文字返回一个带有调用运算符的对象以执行求幂，如

5.123_E(3)

这种方法的明显缺点是它只适用于文字值，即没有a_E(b)（尽管5.123_E(b) 可以工作）。

#include <iostream>
#include <cmath>

template < typename T >
class Exponential
{
  T m_base;
public:
  Exponential(T base) : m_base{base} {}
  template < typename R >
  decltype(auto) operator()(R exponent) { return std::pow(m_base,exponent); }
};

Exponential<long double> operator "" _E(long double base) { return Exponential<long double>{base}; }

int main()
{
  std::cout << (5.123_E(3)) << std::endl;
}

【讨论】：