c++ - 定义适当的减法运算符

Question

我为数学对象编写了一个抽象类，并定义了所有运算符。在使用它的过程中，我遇到了:

Fixed f1 = 5.0f - f3;

我只定义了两个减法运算符:

inline const Fixed operator - () const;
inline const Fixed operator - (float f) const;

我明白这里出了什么问题 - 加法是可交换的 (1 + 2 == 2 + 1) 而减法不是(乘法和除法也是如此)。我立即在类外写了一个函数，如下所示:

static inline const Fixed operator - (float f, const Fixed &fp);

但后来我意识到这是不可能的，因为这样做我必须触及类的私有(private)部分，这会导致使用我讨厌的关键字 friend，以及污染命名空间一个“静态”不必要的功能。

在类定义中移动函数会在 gcc-4.3 中产生此错误:

error: ‘static const Fixed Fixed::operator-(float, const Fixed&)’ must be either a non-static member function or a non-member function

按照 GCC 的建议进行操作，并将其设为非静态函数会导致以下错误:

error: ‘const Fixed Fixed::operator-(float, const Fixed&)’ must take either zero or one argument

为什么我不能在类定义中定义相同的运算符？如果没有办法做到这一点，是否还有其他方法不使用 friend 关键字？

除法也有同样的问题，因为它也有同样的问题。

Answer 1

如果您需要确认好友功能可以正常运行:

http://www.gotw.ca/gotw/084.htm

Which operations need access to internal data we would otherwise have to grant via friendship? These should normally be members. (There are some rare exceptions such as operations needing conversions on their left-hand arguments and some like operator<<() whose signatures don't allow the *this reference to be their first parameters; even these can normally be nonfriends implemented in terms of (possibly virtual) members, but sometimes doing that is merely an exercise in contortionism and they're best and naturally expressed as friends.)

您属于“需要对左侧参数进行转换的操作”阵营。如果你不想要一个 friend ，并且假设你有一个非显式的 float 构造函数用于 Fixed，你可以将它实现为:

static inline Fixed operator-(const Fixed &lhs, const Fixed &rhs) {
    return lhs.minus(rhs);
}

然后将 minus 实现为公共(public)成员函数，大多数用户不会因为他们更喜欢运算符而费心。

我假设如果你有 operator-(float) 那么你有 operator+(float)，所以如果你没有转换运算符，你可以去:

static inline Fixed operator-(float lhs, const Fixed &rhs) {
    return (-rhs) + lhs;
    // return (-rhs) -(-lhs); if no operator+...
}

或者只是 Fixed(lhs) - rhs 如果你有一个明确的 float 构造函数。这些可能会或可能不会像您 friend 的实现那样有效。

不幸的是，该语言不会向后弯腰以适应那些碰巧讨厌它的关键字之一的人，因此运算符不能是静态成员函数并以这种方式获得友元的效果;-p