c++ - 将运算符重载为成员函数或非成员（朋友）函数？

Question

我目前正在创建一个实用程序类，其中包含重载运算符。friend将它们设为成员或非成员 ( ) 函数的优缺点是什么？还是根本不重要？也许有一个最佳实践？

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我会选择“C++ 编码标准：101 条规则、指南和最佳实践”：如果您可以将其作为非成员函数执行，则将其作为非成员函数执行（在同一个命名空间中）。

原因之一：隐式类型转换效果更好。一个例子：你有一个带有重载运算符*的复杂类。如果你想写 2.0 * aComplexNumber，你需要 operator* 是一个非成员函数。

另一个原因：更少的耦合。非成员函数的耦合度不如成员函数。这几乎总是一件好事。

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每个运营商都有自己的考虑。例如，<< 运算符（用于流输出时，而不是位移）将 ostream 作为其第一个参数，因此它不能是您的类的成员。如果您正在实现加法运算符，您可能希望从双方的自动类型转换中受益，因此您也将与非成员一起使用，等等......

至于允许通过继承进行特化，一种常见的模式是根据虚拟成员函数来实现非成员运算符（例如，operator<< 在被传递的对象上调用虚函数 print()）。

score 5 · Accepted Answer

如果您计划实现流式运算符（<< 和 >>），那么它们将是非成员方法，因为您的对象位于运算符的左侧。

如果您计划实现 ->、() 或 []，它们自然是成员方法。

对于其他人（比较和数学），您应该查看Boost.Operators，它真的很有帮助。

例如，如果要实现以下运算符：

MyClass& MyClass::operator+=(int);
MyClass operator+(const MyClass&, int);
MyClass operator+(int, const MyClass&);

你只需要写：

class MyClass: boost::operator::addable<MyClass,int> // no need for public there
{
public:
  MyClass& operator+=(int);
private:
};

2operator+将自动生成为非会员，这将使您受益于自动转换。并且它们将被有效地实现，operator+=因此您只需编写一次代码。

score 3 · Accepted Answer

如果你正在实现 op，那么很可能你需要实现 op=。即如果你重载了+操作符，那么你应该实现+=。如果您正在执行后增量或重载 + 运算符，请确保将 const 返回给对象。因此，如果您重载运算符 + ，则将其实现为非成员运算符并在其中使用 += 运算符。例如。

const A operator+(const A& lhs, const A& rhs)
{
   A ret(lhs);
   ret += rhs;
   return ret;
}

score 3 · Accepted Answer

对于二元运算符，成员函数的一个限制是左对象必须是您的类类型。这会限制对称地使用运算符。

考虑一个简单的字符串类：

class str
{
public:
    str(const char *);
    str(const str &other);
};

如果你实现operator+作为成员函数，whilestr("1") + "2"会编译，"1" + str("2")不会编译。

但是如果你将 operator+ 实现为非成员函数，那么这两个语句都是合法的。

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没有什么比最佳实践更好的了，但这取决于您要重载的操作员..

例如。

对于二元运算符重载，成员函数只需要 1 个参数（调用对象是隐式传递的），而非成员函数需要 2 个参数。

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