诸如 Eigen 中的逗号分隔初始化如何可能在 C++ 中实现？答案

【问题标题】：How could comma separated initialization such as in Eigen be possibly implemented in C++?诸如 Eigen 中的逗号分隔初始化如何可能在 C++ 中实现？
【发布时间】：2015-06-13 21:51:55
【问题描述】：

这是 Eigen 文档的一部分：

Matrix3f m;
m << 1, 2, 3,
     4, 5, 6,
     7, 8, 9;
std::cout << m;

输出：

1 2 3
4 5 6
7 8 9

我不明白上面的操作符

cout << "Just commas: ";
cout << 1, 2, 3, 4, 5;
cout << endl;
cout << "Commas in parentheses: ";
cout << ( 1, 2, 3, 4, 5 );
cout << endl;

可以预见（根据我对 C++ 语法的理解）只有一个值被 operator 捕获

Just commas: 1
Commas in parentheses: 5

因此标题问题。

【问题讨论】：

他们很可能已经超载了operator,() 以允许这样做。
找到this源代码。

标签： c++ initialization operator-overloading eigen

【解决方案1】：

基本思想是重载<< 和, 运算符。

m << 1 被重载以将1 放入m，然后返回一个特殊的代理对象——称之为p——持有对m 的引用。

然后p, 2被重载将2放入m并返回p，这样p, 2, 3将首先将2放入m然后3。

Boost.Assign 使用了类似的技术，尽管它们使用 += 而不是 <<。

【讨论】：

【解决方案2】：

这是一个可能的简化实现

struct M3f {
    double m[3][3];
    struct Loader {
        M3f& m;
        int i;
        Loader(M3f& m, int i) : m(m), i(i) {}
        Loader operator , (double x) {
            m.m[i/3][i%3] = x;
            return Loader(m, i+1);
        }
    };
    Loader operator<<(double x) {
        m[0][0] = x;
        return Loader(*this, 1);
    }
};

想法是<<返回一个等待第二个元素的Loader实例，每个加载器实例使用逗号操作符更新矩阵并返回另一个加载器实例。

请注意，重载逗号运算符通常被认为是一个坏主意，因为运算符最具体的特征是严格的从左到右的评估顺序。但是，当重载时，这并不能保证，例如在

m << f(), g(), ...

g() 最终可能会在 f() 之前被调用。

请注意，我说的是评估顺序，而不是关联性或优先级，当然也为重载版本维护。例如，g() 可以在f() 之前调用，但f() 的结果保证在g() 的结果之前正确放置在矩阵中。

【讨论】：

为什么operator,重载时顺序不保持？ m << f(), g() 不只是运算符的组合，有严格的从左到右求值的规则吗？
@vsoftco：,、&& 和 || 的重载版本不保证评估顺序（本机版本保证评估顺序的唯一运算符） .您不应将评估顺序与关联性和优先级（当然由重载版本维护）混淆。换句话说，g() 可能会在 f() 之前被调用，但来自 f() 的值将被插入到矩阵中 g() 的值之前。
谢谢，你说得对，我意识到我实际上是在考虑关联性。

【解决方案3】：

逗号本身是 c++ 中的一个运算符，可以重载（显然是由 eigen 实现的）。我不知道 eigen 实现重载的确切方式，但我相信您可以搜索 eigen 的来源进行查找。

对于您的小经验，您必须了解un重载的逗号运算符在 c++ 中的工作原理。

逗号运算符的格式为<statement>,<statement>，并根据second 语句的求值结果进行求值。运算符<< 的优先级高于运算符,。因此，cout 在评估其余逗号操作之前先评估。

因为, 是从左到右关联的，所以代码(1,2,3,4,5) 等于((((1,2),3),4),5)，它的计算结果是最右边的值，即5。

【讨论】：