运算符重载'+' C++ 中的运算符

Question

我遇到以下在 Visual Studio 2008 上运行的代码的问题。当您有如下要重载的语句时，如何编写 operator + 的函数定义？

class Distance
{
    private:
        int feet,inches;
};

main......

Distance Obj, Obj1(2, 2);

Obj = 3 + Obj1; // This line here

Obj1+3 很简单，但是这个编译器如何知道它必须进行重载？

假设我必须将值 3 添加到 Obj1 的数据成员 feet 中。

Answer 1

现在有几个答案建议使用非成员operator+重载来允许“添加”Distance和int对象。这实际上没有意义：将有单位的 Distance 添加到没有单位的 int 意味着什么？

但是，将两个 Distance 对象添加在一起确实有意义。如果您的距离为两英尺，再加上三英尺的距离，您将得到五英尺的距离。这是有道理的。

您可以通过在两个 Distance 对象之间重载 operator+ 来实现此目的（为简单起见，我假设您的 Distance 只有一个包含英寸的字段在实际应用程序中，您不希望使用单独的英寸和英尺字段，您可能希望使用 SI 单位，例如米，但这取决于应用程序并且完全取决于您）：

Distance operator+(const Distance& lhs, const Distance& rhs)
{
    return Distance(lhs.inches + rhs.inches);
}

但是，如果您希望能够按照以下方式执行某些操作，那么这对您没有帮助：

Distance d;
d = d + 42; // assume 42 has the same units as a Distance object has

为了使这一点有意义，您可以使用转换构造函数：

struct Distance
{
    Distance(int in = 0) : inches(in) { }
private:
    int inches;
};

这里的构造函数是转换构造函数，因为它不是 < code>explicit 并且可以使用单个参数调用。它允许将单个 int（或可隐式转换为 int 的值）转换为 Distance 对象。这允许您编写

Distance d;
d = d + 42;

为什么这与使用采用 Distance 和 int 参数的 operator+ 重载不同？简单：它强制在加法之前进行从 int 到 Distance 的转换，因此实际的加法不必关心其操作数：它只是将两个距离相加一起并让 Distance 构造函数处理需要发生的任何转换。

Answer 2

您需要编写一个自由函数（在 class 之外）：

Distance operator+(int lhs, const Distance& rhs)
{
  return ...;
}

如果 ... 需要使用 Distance 的私有成员，则将其设为友元在距离中。

class Distance
{
  ...
  friend Distance operator+(int lhs, const Distance& rhs);
};

最后，如果您希望能够在左侧使用 + 和 Distance，只需像上面那样定义另一个 operator+ 重载，但使用距离作为第一个参数。

综上所述，我会避免做你看起来正在做的事情。作为 Distance 类的用户，我不知道您所做的操作是否会增加 3 英尺、3 英寸或 3 米。如果您不打算使用 SI 单位（米），则不应允许添加非 Distance 值。

Answer 3

除了重载带有两个 Distance 对象的 + 运算符之外，您还应该避免重载 operator+(const Distance &, int) 正如其他答案中所指出的。最好定义一些常量，例如：

const Distance feet(1,0);
const Distance inch(0,1);

，并重载运算符*(int, const Distance &)，以便您可以编写：，

Distance dist = 3 * feet + 5 * inch;
Distance dist2 = dist + 2 * feet;

这更具可读性。

Answer 4

一般来说，这种形式的运算符将被声明为：

Distance operator+(int lhs, const Distance& rhs) {
  // Assuming the int value represents feet
  return Distance(rhs.feet + lhs, rhs.inches);
}

您可能还想定义对称：

Distance operator+(const Distance& lhs, int rhs) {
  // Assuming the int value represents feet
  return Distance(lhs.feet + rhs, lhs.inches);
}

另外，我建议您听取 James McNellis 的建议 - 如果您只有一个成员代表 a 中的长度，您的工作将会简化单个单元。