`operator<<` 在 C++ 中的逗号分隔值答案

【问题标题】：`operator<<` on comma separated values in C++`operator<<` 在 C++ 中的逗号分隔值
【发布时间】：2013-06-12 21:15:43
【问题描述】：

以下语法在 OpenCV 中有效

Mat R = (Mat_<double>(4, 4) <<
        1,          0,           0, 0,
        0, cos(alpha), -sin(alpha), 0,
        0, sin(alpha),  cos(alpha), 0,
        0,          0,           0, 1);

怎么可能？哪个运算符重载了？这个表达的意义是什么？现在C++可以重载逗号操作符吗？

【问题讨论】：

是的，逗号操作符可以重载。唯一不能重载的是范围解析操作 (::)、点 (.) 和三元操作 (?:)。
您需要查看代码。也许它正在使用expression templates

标签： c++ opencv operator-overloading comma-operator

【解决方案1】：

可以重载逗号运算符，但通常不建议这样做（在许多情况下重载的逗号会造成混淆）。

上面的表达式为 4*4 矩阵定义了 16 个值。如果您想知道这怎么可能，我将展示一个更简单的示例。假设我们希望能够写出类似的东西

MyVector<double> R = (MyVector<double>() << 1 , 2 , 3);

然后我们可以定义 MyVector 以便 << 和 , 运算符将新值附加到向量：

template<typename T> 
class MyVector: public std::vector<T> {
 public:
  MyVector<T>& operator << (T value) { push_back(value); return *this; }
  MyVector<T>& operator , (T value) { push_back(value); return *this; }
  ...
};

【讨论】：

【解决方案2】：

这里是实际的代码taken from here，你可以看到operator,正在被使用：

template<typename _Tp> template<typename T2> inline MatCommaInitializer_<_Tp>&
MatCommaInitializer_<_Tp>::operator , (T2 v)
{
     CV_DbgAssert( this->it < ((const Mat_<_Tp>*)this->it.m)->end() );
     *this->it = _Tp(v); ++this->it;
    return *this;
}

它获取下一个值并简单地将其放入矩阵中，递增迭代器，然后返回对MatCommaInitializer 对象的引用（因此这些运算符可以链接在一起）。

【讨论】：

【解决方案3】：

以下是 OpenCV 的源代码。我们可以知道 MatCommaInitializer_ 类重载了, 运算符，并在全局静态字段中重载了<< 运算符。

`
core.hpp
...
template<typename _Tp> class MatCommaInitializer_
{
public:
    //! the constructor, created by "matrix << firstValue" operator, where matrix is cv::Mat
    MatCommaInitializer_(Mat_<_Tp>* _m);
    //! the operator that takes the next value and put it to the matrix
    template<typename T2> MatCommaInitializer_<_Tp>& operator , (T2 v);
    //! another form of conversion operator
    Mat_<_Tp> operator *() const;
    operator Mat_<_Tp>() const;
protected:
    MatIterator_<_Tp> it;
};
...
`

`
mat.hpp
...
template<typename _Tp, typename T2> static inline MatCommaInitializer_<_Tp>
operator << (const Mat_<_Tp>& m, T2 val)
{
    MatCommaInitializer_<_Tp> commaInitializer((Mat_<_Tp>*)&m);
    return (commaInitializer, val);
}
...
`

所以你的代码的工作过程如下：

Mat_(4, 4) 创建一个包含 4 行 4 列双精度类型元素的实例。
然后调用 << 重载运算符并返回 MatCommaInitializer_ 实例。
然后调用,重载运算符并返回MatCommaInitializer_实例，以此类推。
终于调用构造函数Mat(const MatCommaInitializer_<_Tp>& commaInitializer)

【讨论】：