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我正在尝试遵循 Scott Meyers 在更有效 C++ 的第 22 项中的建议:“考虑使用op=而不是独立op”。他建议我们可以创建一个模板operator+,这样所有实现的类都会operator+=自动获得operator+

template<class T>
const T operator+(const T& lhs, const T& rhs)
{ 
    return T(lhs) += rhs; 
}

现在,在 Effective Modern C++ 的第 25 项中,有一个矩阵加法的示例(第 172 页),其中operator+建议使用右值重载,因为如果您知道lhs或者rhs是右值,您可以使用它们来存储结果,防止可能是巨大矩阵的无用副本。所以我添加了重载:

template<class T>
T operator+(T&& lhs, const T& rhs)
{ 
    return std::move(lhs += rhs);
}

template<class T>
T operator+(T const& lhs, T&& rhs)
{ 
    return std::move(rhs += lhs);
}

template<class T>
T operator+(T&& lhs, T&& rhs)
{ 
    return std::move(lhs += rhs);
}

这里的问题是它T&&是一个通用引用,它最终会捕获所有内容,所以我最终从左值移动,这是不受欢迎的行为。

那么如何正确实现operator+模板呢?

使用按值传递的部分解决方案:我还阅读了来自 Effective Modern C++ 的第 41 条:“考虑通过值传递可复制参数 ...”,因此我尝试编写自己的版本,如下所示:

template<class T>
const T operator-(T lhs, T rhs)
{
    return lhs -= rhs;
}

但这错过了当 rhs 是右值时的优化机会,因为在这种情况下,我不会使用 rhs 来存储结果。所以这只是部分解决方案。

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我认为您的问题是您正在尝试将 C++03 建议(编写泛型operator+)与良好的 C++11 建议(右值重载operator+)结合起来,并且这两条建议不一定兼容。

operator+您要编写的泛型很难正确使用转发引用,但是您可以遵循与原始方法相同的方法并创建一个临时的,lhs如果它是右值,则通过使用std::forward(“通用引用”现在称为转发参考,这应该给你一个线索,处理它们的最佳方法通常std::forward不是std::move):

template<class T>
    T operator+(T&& lhs, const T& rhs)
    {
        T tmp{ std::forward<T>(lhs) };
        tmp += rhs;
        return tmp;
    }

请注意,这将接受左侧的右值,因为另一个参数意味着T不会被推断为引用类型,例如, X&而只是对象类型X,因此第一个参数只能匹配右值。

所以我们可以为左侧是左值的情况添加另一个重载:

template<class T>
    T operator+(const T& lhs, const T& rhs)
    {
        T tmp{lhs};
        tmp += rhs;
        return tmp;
    }

这可能不是完全最优的,因为当它是一个右值时,这两个重载都不会重用rhs,但正如我在上面的评论中所说的那样,rhs += lhs除非加法是可交换的,否则它是不正确的。如果您乐于假设它是通勤的,那么您可以改进它以在它是右值时重用rhs(通过添加更多的重载和更多的复杂性)。

operator+就我个人而言,我认为定义的泛型operator+=作为一个练习很有趣,但实际上并不是很实用,尤其是当您考虑到移动语义时。为你的类型编写一个自定义operator+(就像更有效的 C++ 的 p172 上的那个)不是那么多工作,你不必处理转发引用,你会知道该类型的加法是否通勤以及是否安全rhs += lhs与否。

于 2015-07-24T15:54:29.033 回答