模板类上的二元运算符重载

Question

我最近试图衡量我的运算符重载/模板能力，并作为一个小测试，创建了下面的 Container 类。 虽然此代码在 MSVC 2008 下可以正常编译并正常工作（显示 11），但 MinGW/GCC 和 Comeau 都会因 operator+ 重载而卡住。 因为我比 MSVC 更信任他们，所以我试图找出我做错了什么。

代码如下：

#include <iostream>

using namespace std;

template <typename T>
class Container
{
      friend Container<T> operator+ <> (Container<T>& lhs, Container<T>& rhs);
   public: void setobj(T ob);
     T getobj();
      private: T obj;
};

template <typename T>
void Container<T>::setobj(T ob)
{
   obj = ob;
}

template <typename T>
T Container<T>::getobj()
{
   return obj;
}

template <typename T>
Container<T> operator+ <> (Container<T>& lhs, Container<T>& rhs)
{
      Container<T> temp;
      temp.obj = lhs.obj + rhs.obj;
      return temp;
}

int main()
{    
    Container<int> a, b;

 a.setobj(5);
    b.setobj(6);

 Container<int> c = a + b;

 cout << c.getobj() << endl;

    return 0;
}

这是 Comeau 给出的错误：

Comeau C/C++ 4.3.10.1 (Oct  6 2008 11:28:09) for ONLINE_EVALUATION_BETA2
Copyright 1988-2008 Comeau Computing.  All rights reserved.
MODE:strict errors C++ C++0x_extensions

"ComeauTest.c", line 27: error: an explicit template argument list is not allowed
          on this declaration
  Container<T> operator+ <> (Container<T>& lhs, Container<T>& rhs)
               ^

1 error detected in the compilation of "ComeauTest.c".

我很难让 Comeau/MingGW 参与其中，所以这就是我向你们求助的地方。 我的大脑已经很久没有在 C++ 语法的重压下融化得这么厉害了，所以我感到有点尴尬;)。

编辑：消除了初始 Comeau 转储中列出的（不相关的）左值错误。

Answer 1

我找到了解决方案，感谢 此论坛发帖。 本质上，您需要有一个函数原型，然后才能在类中使用“friend”，但是您还需要声明该类才能正确定义函数原型。 因此，解决方案是在顶部有两个原型定义（函数和类的）。 以下代码在所有三个编译器下编译：

#include <iostream>

using namespace std;

//added lines below
template<typename T> class Container;
template<typename T> Container<T> operator+ (Container<T>& lhs, Container<T>& rhs); 

template <typename T>
class Container
{
      friend Container<T> operator+ <> (Container<T>& lhs, Container<T>& rhs);
      public: void setobj(T ob);
              T getobj();
      private: T obj;
};

template <typename T>
void Container<T>::setobj(T ob)
{
      obj = ob;
}

template <typename T>
T Container<T>::getobj()
{
      return obj;
}

template <typename T>
Container<T> operator+ (Container<T>& lhs, Container<T>& rhs)
{
      Container<T> temp;
      temp.obj = lhs.obj + rhs.obj;
      return temp;
}

int main()
{    
    Container<int> a, b;

    a.setobj(5);
    b.setobj(6);

    Container<int> c = a + b;

    cout << c.getobj() << endl;

    return 0;
}

Answer 2

template <typename T>
Container<T> operator+ <> (Container<T>& lhs, Container<T>& rhs)

这里的“<>” operator+ 之后应该被删除，因为您只是声明一个新模板，而不是专门化一个通用模板。 另外，至少g++希望在友元声明之前看到模板声明，因此需要将其移到Container声明之前。 因此，以下声明顺序有效：

// forward declaration of Container<T>
template <typename T>
class Container;

template <typename T>
Container<T> operator+(Container<T>& lhs, Container<T>& rhs)
{ ... }

template <typename T>
class Container
{
      friend Container<T> operator+ <> (Container<T>& lhs, Container<T>& rhs);
      ...
};

Answer 3

我在 GCC 下进行了尝试，并通过一些更改使其编译和运行。 为了让 GCC 满意，我必须做出两项改变。

一是友元模板函数的声明。 它有自己的模板声明，与类之一分开，因此我在那里使用 U 而不是 Container 类' T 。 我还摆脱了 <> 在运算符+之后。 我认为除非您正在编写模板专业化，否则您不需要这些。

      template<typename U>
      friend Container<U> operator+ (Container<U>& lhs, Container<U>& rhs);

第二，该行在

Container<int>& c = a + b;

GCC 中不起作用，因为您要求存储对临时对象（加法的结果）的引用。 我删除了＆符号，以便有地方存储结果。

我刚才看到你的帖子，由于前向声明，这也有效。 我想我无论如何都会发布这个作为不需要它们的替代方案。 当然我只在GCC中测试过......

Answer 4

您最好直接在类中定义该函数。 另外，您应该将参数作为 const 引用传递。

template <typename T>
class Container
{
public:
    friend Container operator+ (Container const & lhs, Container const & rhs)
    {
        // ...
    }
};

Answer 5

“operator+”不是成员函数，也不是模板化的。 只是运算符+采用模板化参数。

 template <typename T>
 Container<T> operator+ (Container<T>& lhs, Container<T>& rhs)