std::vector 的表达式模板运算符重载问题

Question

我目前正在开发一个使用表达式模板的数字库。不幸的是，我遇到了运算符重载的问题。考虑以下精简示例。

#include <vector>

namespace test {
    class test {};

    template<class A, class B>
    class testExpr {};

    template<class A, class B>
    testExpr<A, B>
    operator-(A a, B b)
    {
        return testExpr<A, B>();
    }
}

test::test
stuff(std::vector<test::test> &v)
{ return v.back(); }

int main()
{ }

使用 gcc 4.4.3 或 clang 2.8 编译时会给出以下错误消息：

In file included from eir_test.cc:2:
In file included from /usr/include/c++/4.4/vector:64:
/usr/include/c++/4.4/bits/stl_vector.h:696:16: error: indirection requires pointer operand
      ('testExpr<__gnu_cxx::__normal_iterator<test::test *, std::vector<test::test, std::allocator<test::test> > >, int>' invalid)
      { return *(end() - 1); }
               ^~~~~~~~~~~~
eir_test.cc:21:12: note: in instantiation of member function 'std::vector<test::test, std::allocator<test::test> >::back' requested here
    return v.back();
           ^
1 error generated.

由于某种原因，编译器会查找测试命名空间并找到我的通用运算符。我将这种形式与一些特征魔法一起使用，以减少我必须为操作员制作的版本数量。它应该接受 4 种不同的数据类型（包括 double 和 int），这会导致很多不同的组合。

有没有办法让这项工作无需拼写出每个运算符的所有组合？

Answer 1

这是因为 end() 返回一种类模板特化类型，该类型具有一个 test::test * 类型的参数。因此，当在表达式 end() - 1 中应用 operator- 时，参数相关查找也会在 test 的命名空间中查找： ：测试。它找到您的operator-并向其传递迭代器和int。

您可以通过不接受任何和所有类型作为参数来修复它。例如，尝试接受 (testExpr, testExpr)。显示你所有的组合，是否有办法用另一种方式来制定它们来减少它们？

在我看来，以这种方式执行的实现应该是不合格的（尽管我认为这真的很恶心）。因为指定执行 iterator - 1 是为了生成前一个元素的另一个迭代器，所以我认为不能做这样疯狂的事情。一种方法是将运算符声明为直接接受迭代器类型和整数参数（属于迭代器的 difference_type）的非模板。这样他们的版本应该始终是首选。

Answer 2

您的代码在 VC++ 版本 10（来自 Visual Studio 2010 C++ Express）中编译正常，即使进行如下修改：

int main()
{ 
    vector<test::test> vec;
    test::test instance = stuff(vec);

    return 0;
}

这可能是编译器的限制。表达式模板在某种程度上是对编译器模板支持的压力测试。