我可以在 C++ 中重载枚举类型的运算符吗？

Question

例如，如果我有：

typedef enum { year, month, day } field_type;

inline foo operator *(field_type t,int x)
{
   return foo(f,x);
}
inline foo operator -(field_type t)
{
   return t*-1;
}
int operator /(distance const &d,field_type v)
{
  return d.in(v);
}

因为如果我没有定义这样的运算符，那么编写 day*3 实际上是合法的，并且它 会被翻译成6吗？

那么它合法吗？

至少 gcc 和 intel 编译器接受这一点而不发出警告。

说明：

我不想要默认的算术运算，我想要我自己的返回非整数类型的运算。

Answer 1

是的，可以对枚举和类类型进行运算符重载。你这样做的方式很好，但你应该使用 + 来促进枚举，而不是 *-1 或其他东西（最终的目的是避免无限递归，因为 < code>-t)：

inline foo operator -(field_type t) {
   return -+t;
}

这将很好地扩展到其他操作。 + 会将枚举提升为可以表示其值的整数类型，然后您可以应用 - 而不会导致无限递归。

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请注意，您的 operator* 只允许您执行 enum_type * integer 操作，反之则不然。也许也值得考虑其他方向。

另请注意，为内置运算符已接受的操作数重载运算符总是有点危险（即使仅通过隐式转换）。想象一下 distance 有一个采用 int 的转换构造函数（如 distance(int) 中所示），然后给定您的 operator/ ，以下内容是不明确

// ambiguous: operator/(int, int) (built-in) or
//            operator/(distance const&, field_type) ?
31 / month;

的，也许最好使用适当的运算符使 field_type 成为一个真正的类，以便您可以从一开始就排除任何此类隐式转换。另一个很好的解决方案是 C++0x 的enum class 提供的，它提供了强枚举。

Answer 2

如果您问此代码是否合法：

enum A {
    x,y
};

int main() {
    int z = x * y;
}

不幸的是，答案是“是”。存在从枚举值到整数的隐式转换。

Answer 3

是的，这是合法的。 ENUM 会自动将值转换为 INT。

Answer 4

嗯，关于day * 3的问题的答案是：是的，你可以做到。为此，您不需要任何运算符重载。结果将是6。但是，这可以通过将 day 常量转换为 int 类型、在 int 类型内执行乘法并给出 类型的结果来实现。 int，即6是一个int。这就提出了下一个问题：你同意它是一个 int 吗？之后您打算如何处理6？如果 int 适合您的目的，那么您不需要执行任何操作。

但是，有可能您实际上想要获取 day * 3 的 field_type 类型的结果。您会看到，在 C++ 中，int 类型不能显式转换为枚举类型。因此，这将编译并工作，

int product = day * 3;

但这不会

field_type product = day * 3; // ERROR

您可以通过使用显式强制转换来强制后者进行编译

field_type product = (field_type) (day * 3);

，或者您可以开始使用运算符重载，例如

field_type operator *(field_type lhs, int rhs)
{
  return (field_type) ((int) lhs * rhs)
}

注意，重载运算符的实现仍然依赖于强制转换，所以这是只是一种使程序的“主”代码看起来更干净的方法，通过将丑陋的强制转换封装到专用运算符中（这没有任何问题）。

作为迂腐的旁注，我想补充一点，尝试将整数算术运算的结果压缩到枚举类型中存在某些形式上的危险（如果这是您想要的；也许您不想要，因为您似乎是使用其他类型 foo 来获取结果，但未提供有关详细信息）。枚举对象可以表示的值范围[粗略地]由枚举常量的最大值（按大小）确定，舍入到下一个最高（按大小）形式的数字 2^N-1 。在您的情况下，最高值为 day 等于 2，这意味着您的枚举保证准确表示高达 3 的值。如果您尝试将 6 转换为枚举类型，则结果是未指定的（尽管在实践中它通常会“按预期”工作）。