第十四章:重载操作符与转换

    技术2022-05-18  13

    1.       重载操作符需要注意的问题:

      不能通过连接其他合法符号来创建任何的操作符.

      用于内置类型的操作符,其含义不能改变.

      重载操作符必须具有至少一个类类型或者枚举类型的操作数.这条规则强制重载操作符不能重新定义用于内置类型对象的操作符的含义

      优先级和结合性是固定的.除了函数调用操作符operator()之外,重载操作符时使用默认实参是非法的.

      不再具有短路求值特性(尤其是and,or和逗号表达式)

      大多数重载操作符可以定义为普通非成员函数或类的成员函数

      一般将算术和关系操作符定义为非成员函数,而将赋值操作符定义为成员.(复合赋值返回一个引用而加操作符返回一个对象)

      操作符定义为非成员函数时,通常必须将他们设置为所操作类的友元(因为很可能需要访问类的私有成员:例如输出输入流)

    2.       重载操作符的设计:

    不要重载具有内置含义的操作符;(重载逗号,取地址,逻辑与,逻辑或等操作符通常不是好的做法.这些操作符具有有用的内置含义,如果我们使用的自己的版本,就不能再使用这些内置含义

    大多数操作符对类对象没有意义(为类设计操作符,最好的方式是首先设计类的公共接口.定义了接口之后就可以考虑应将哪些操作符定义为重载操作符.那些逻辑上可以映射到某个操作符的操作可以考虑作为候选的重载操作符

             如果一个类有算术操作符或者位操作符,那么提供相应的复合赋值操作符一般是一个好的做法

             当一个重载操作符的含义不明显时,给操作取一个名字更好.对于很少用的操作,使用命名函数通常比用操作符更好

      将要用作关联容器键类型的类应该定义<操作符.因为许多算法假定这些操作存在

      为类设计重载操作符的时候,必须选择是将操作符设置为类成员还是普通非成员函数,具体规则有:

    n  赋值,下标([]),调用和成员访问箭头(->)一般将定义为成员

    n  像赋值一样,复合操作符通常应定义为类的成员

    n  改变对象状态或者给定类型紧密联系的其他一些操作符(如自增自减和解引用),通常应该定义为成员

    n  对称的操作符(如算术,相等,关系和位)最好定义为普通的非成员函数

    3.       对输出操作符的重载,操作符应接受ostream&作为第一个形参,对类类型const对象的引用作为第二个参数,并返回对ostream的引用.

    4.       输出操作符通常所做格式化应尽量少

    5.       I/O操作符必须为非成员函数

    6.       输入和输出操作符有如下区别:输出操作符必须处理错误文件结束的可能性

    7.       设计输出操作符是,如果可能,要确定错误恢复措施,这非常重要

    8.       除了处理可能发生的任何错误之外,输入操作符还可能需要设置输入形参的条件状态.

    9.       为了与内置操作符保持一致,加法返回一个右值,而非引用

    关联容器以及某些算法,使用默<操作符,一般而言,关系操作符.诸如相等操作符,应定义为非成员函数

    10.   一般而言,赋值操作符与复合赋值操作符应该返回左操作数的引用(因此赋值必须返回对*this的引用)

    11.   类定义下标操作符时,一般需要定义两个版本:一个为非const成员并返回const成员的引用,另一个为const成员并返回const成员引用

    12.   重载箭头操作符必须返回指向类类型的指针,或者返回定义了自己的箭头操作符的类类型对象

    13.   为了与内置类型一致,前缀式操作符应该返回被增量或被减量的引用.后缀操作符函数接受一个额外的int型形参.使用后缀式操作符时,编译器提供0作为这个形参的实参

    14.   函数调用操作符必须声明为成员函数.一个类可以定义函数调用操作符的多个版本,有形参的数目或者类型加以区别.

    15.   标准库提供了一组函数适配器用于特化和拓展一元和二元函数对象.分为以下两类:

    a)         绑定器:他通过将一个操作数绑定到给定值而将二元函数对象转换为一元函数对象(bind1stbind2nd)每个绑定器

    b)         求反器:它将谓词函数对象的真值求反(not1not2)

    16.   转换操作符是一种特殊的类成员函数.它定义将类类型值转变为其他类型值的转换.转换操作符在类定义体内声明,在保留字operator之后跟着转换的目标类型

    转换函数必须是成员函数,不能指定返回类型.并且形参表必须为空(虽然转换函数不能指定返回类型,但是每个转换函数必须显式返回一个指定类型的值)

    转换函数一般不应该改变被转换的对象.因此,转换操作符通常应定义为const成员

    常用的转换有:

      使用类类型转换:只要存在转化,编译器将在可以使用内置转换的地方自动

      调用它类类型转换和标准转换

      只能应用一个类类型转换(类类型转换之后不能在跟另一个类类型转化.如果需要多个类类型转换,则代码将出错

      标准转换可放在类类型转换之前

    例如:

    17.   如果小心使用,类类型转化可以大大简化类代码和用户代码.如果使用的太过自由,类类型转换会产生令人迷惑的编译时错误,这些错误难以理解和避免

    一般而言,给出一个类与两个内置类型之间的转换是不好的做法

    解析:此次使用extend_compute函数是错误的,原因是因为存在二义性.

    当两个构造函数定义的转换都可以使用时,如果存在构造函数实参所需的标准转换,就用该标准转换的类别选择最佳匹配

    避免二义性最好的方法是比避免编写互相提供隐式转换的成对的类

    18.   函数重载确定的三个步骤:

    a)         确定候选函数集合:这些是与被调用函数同名的函数

    b)         选择可行的函数:这些是形参数目和类型

    c)         选择最佳匹配的函数.为了确定最佳匹配,对将实参转换对应形参所需的类型转换进行分类.对于类类型的实参和形参.可能的转换集合包括类类型转换

    在调用重载函数时,需要使用构造函数或者强制类型转换来转换实参,这是设计拙劣的表现.

    1.       减少二义性的经验:

    a)         不要定义相互转换的类,即如果类FOO具有接受类Bar的对象的构造函数,就不要在为Bar定义到FOO累的转换符

    b)         避免到内置算术类型的转换

                             i.              不要定义接受算术类型的操作符的重载版本

                           ii.              不要定义转换到一个以上算术类型的转换

    最简单的规则:对于哪些明显正确的,应该避免定义转换函数并限制非显式构造函数

     

     

     


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