模板结构的 C++ 运算符重载

c++ operator-overloading for a template struct

本文关键字：运算符 重载 C++ 结构      更新时间：2023-10-16

我有一个模板结构"点如下：

template<typename T>
struct point
{
T x, y, z;

template<typename T1>
inline point<T> operator*(const point<T1>& p) const // multiply by another point.
{   
return point<T>{this->x*p.x, this->y*p.y, this->z*p.z};
}
template<typename T1>
inline point<T> operator*(const T1& v) const // multiply by constant from right side
{
return point<T>{this->x*v, this->y*v, this->z*v};
}
}

template<typename T1, typename T2>
inline point<T1> operator*(const T2& v, const point<T1>& p) // multiply by a constant from the left side.
{
return point<T1>{p.x*v, p.y*v, p.z*v};
}

声明为成员函数的两个运算符重载函数，第一个应该乘以另一个点，另一个将一个点乘以右侧的常量，其中在结构外部声明的运算符重载函数是做同样的事情，但从左侧。

现在，当我去编译以下代码时：

point<double> p1{1,2,3};
point<float> p2{1,2,3}; 
point<double> p3 = p1*p3;

编译器调用在结构外部声明的那个，而不是声明为成员函数的那个，并产生和错误：

error: cannot convert ‘point<double>’ to ‘float’ in initialization
return point<T1>{p.x*v, p.y*v, p.z*v};

这是有道理的，因为这两个参数都是模板变量，可以解释为点变量。现在第二个只能是一个点变量，但第一个可以是任何东西！

为了解决这个问题，我可以去编写该函数的几个副本，当将第一个参数声明为 int、float、double、long double .. 等时。这对我来说很好用，但我仍然想知道是否有更好的方法来解决这个问题，如果我只能像上面那样写一个副本？

不要不必要地将运算符重载为成员函数， 请遵循此处所述的规则。

在我看来，operator*两个point实例返回左侧实例的类型是没有意义的。在返回类型的推导中，最好考虑这两种类型，因为该函数被定义为可交换的。

template<typename T>
struct point
{
T x, y;
};
template<typename T1, typename T2>
auto operator*(const point<T1>& lhs, const point<T2>& rhs)
-> point<decltype(std::declval<T1>() * std::declval<T2>())>
{   
return {lhs.x*rhs.x, lhs.y*rhs.y};
}
template<typename T1, typename T2>
point<T1> operator*(const point<T1>& p, const T2& v)
{
return {p.x*v, p.y*v};
}
template<typename T1, typename T2>
point<T1> operator*(const T2& v, const point<T1>& p)
{
return p * v;
}

尝试对重载执行相同的操作，以乘以标量作为练习。

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