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c++ - 模板结构的 c++ 运算符重载

问题描述

我有一个模板结构“点如下：

template<typename T>
struct point
{
    T x, y, z;


    template<typename T1>
    inline point<T> operator*(const point<T1>& p) const // multiply by another point.
    {   
        return point<T>{this->x*p.x, this->y*p.y, this->z*p.z};
    }

    template<typename T1>
    inline point<T> operator*(const T1& v) const // multiply by constant from right side
    {
        return point<T>{this->x*v, this->y*v, this->z*v};
    }
}


template<typename T1, typename T2>
inline point<T1> operator*(const T2& v, const point<T1>& p) // multiply by a constant from the left side.
{
    return point<T1>{p.x*v, p.y*v, p.z*v};
}

声明为成员函数的两个运算符重载函数，第一个应该乘以另一个点，另一个将点乘以右侧的常量，其中在结构外部声明的那个是做同样的事情但从左侧。

现在当我去编译以下代码时：

point<double> p1{1,2,3};
point<float> p2{1,2,3}; 

point<double> p3 = p1*p3;

编译器调用在结构外声明的那个而不是声明为成员函数的那个​​，并产生错误：

error: cannot convert ‘point<double>’ to ‘float’ in initialization
             return point<T1>{p.x*v, p.y*v, p.z*v};

这是有道理的，因为这两个参数都是模板变量，可以解释为点变量。现在第二个只能是点变量，但第一个可以是任何东西！

为了解决这个问题，当将第一个参数声明为 int、float、double、long double 等时，我可以编写该函数的多个副本。这对我来说很好，但我仍然想知道是否有更好的方法来处理这个问题，如果我只能像上面那样写一份副本？

标签： c++templatesoperator-overloading

解决方案

不要将运算符作为成员函数进行不必要的重载，请遵循此处描述的规则。

在我看来，让operator*两个point实例返回左边的类型是没有意义的。在推导返回类型时最好考虑这两种类型，因为该函数被定义为可交换的。

template<typename T>
struct point
{
    T x, y;
};

template<typename T1, typename T2>
auto operator*(const point<T1>& lhs, const point<T2>& rhs)
    -> point<decltype(std::declval<T1>() * std::declval<T2>())>
{   
    return {lhs.x*rhs.x, lhs.y*rhs.y};
}

template<typename T1, typename T2>
point<T1> operator*(const point<T1>& p, const T2& v)
{
    return {p.x*v, p.y*v};
}

template<typename T1, typename T2>
point<T1> operator*(const T2& v, const point<T1>& p)
{
    return p * v;
}

尝试对乘以标量的重载做同样的练习。

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