做 constexpr 运算符重载的指南？

Question

考虑一个简单的 int Wrapper 类，其中包含重载乘法 operator*= 和 operator*。对于“旧式”运算符重载，可以根据operator*= 定义operator*，甚至还有像Boost.Operators 这样的库以及@DanielFrey 的现代化身df.operators，可以为您减少样板文件。

但是，对于使用新的 C++11 constexpr 进行编译时计算，这种便利就消失了。 constexpr operator* 不能调用 operator*=，因为后者修改了它的（隐式）左参数。此外，还有no overloading on constexpr，因此在现有operator* 中添加额外的constexpr operator* 会导致重载解决方案不明确。

我目前的做法是：

#include <iostream>

struct Wrap
{
    int value;    

    Wrap& operator*=(Wrap const& rhs) 
    { value *= rhs.value; return *this; }

    // need to comment this function because of overloading ambiguity with the constexpr version
    // friend Wrap operator*(Wrap const& lhs, Wrap const& rhs)
    // { return Wrap { lhs } *= rhs; }    

    friend constexpr Wrap operator*(Wrap const& lhs, Wrap const& rhs)
    { return { lhs.value * rhs.value }; }
};

constexpr Wrap factorial(int n)
{
    return n? factorial(n - 1) * Wrap { n } : Wrap { 1 };    
}

// want to be able to statically initialize these arrays
struct Hold
{
    static constexpr Wrap Int[] = { factorial(0), factorial(1), factorial(2), factorial(3) };
};

int main() 
{
    std::cout << Hold::Int[3].value << "\n"; // 6
    auto w = Wrap { 2 };
    w *= Wrap { 3 };
    std::cout << w.value << "\n"; // 6
}

Live output here。我的问题是：

• operator*= 和operator* 中的乘法逻辑重复，而不是用operator*= 表示的operator*
• 因此，Boost.Operators 不再用于减少编写许多其他算术运算符的样板

问题：这是推荐的 C++11 方式，同时具有运行时 operator*= 和混合运行时/编译时 constexpr operator*？ C++14 是否将这里的任何内容更改为例如减少逻辑重复？

更新：@AndyProwl 的回答被接受为惯用语，但根据@DyP 的建议，在 C++11 中，可以减少逻辑重复，但代价是额外的任务和违反直觉的风格

    // define operator*= in terms of operator*
    Wrap& operator*=(Wrap const& rhs) 
    { *this = *this * rhs; return *this; }

Answer 1

我找不到 C++11 的惯用解决方案（尽管作为一种解决方法，DyP's suggestion 似乎对我来说是可以接受的）。

然而，在 C++14 中，constexpr does not imply const（参见 C++14 标准草案 n3690 的附件 C.3.1），您可以简单地将 operator *= 和 operator * 定义为 constexpr，然后定义后者就前者而言，照常：

struct Wrap
{
    int value;    

    constexpr Wrap& operator *= (Wrap const& rhs) 
    { value *= rhs.value; return *this; }

    friend constexpr Wrap operator * (Wrap const& lhs, Wrap const& rhs)
    { return Wrap(lhs) *= rhs; }    
};

这是一个live example，上面的程序是在 Clang 上使用-std=c++1y 编译的 - 不幸的是，GCC 似乎还没有实现这个规则。