c++ - 数值 vector 运算符重载+右值引用参数

Question

我有下面的数字 vector 模板类(用于数值计算的 vector )。我正在尝试使编写 D=A+B+C 成为可能，其中所有变量都是 Vector 对象。 A、B 和 C 不应修改。我的想法是使用 Vector operator+(Vector&& B) 以便在(希望如此)从 B+C 返回 Rvalue Vector 之后，所有随后的添加存储在该对象中，即为所有后续添加窃取 Rvalue 的存储。这是为了消除新对象的创建和所需的存储。

我的问题是，我可以从每个调用的函数的输出语句中看到，从未调用过 Vector operator+(Vector&& B)。我不明白为什么，因为如果我有一个重载的虚拟函数 foo(Vector&& B) 和 foo(Vector&& B) 并尝试 foo(A+B+C) ，那么第二个函数就如我所愿地被调用了。

抱歉这个冗长的问题，但这是我在这里的第一个问题，我想尽量说清楚。

任何关于我明显做错了什么或为什么我不应该尝试这个的建议，将不胜感激。

template <typename T>
class Vector
{
        int n;
        T* v;
        Vector();
        ~Vector();
        Vector(const Vector& B);
        Vector(Vector&& B);
        inline Vector operator+(const Vector& B) const;
        inline Vector operator+(Vector&& B) const;
};

template <typename T>
Vector<T>::Vector(const Vector<T>& B)
{
        ...
}

template <typename T>
Vector<T>::Vector(Vector<T>&& B)
{
        ...
}

template <typename T>
Vector<T> Vector<T>::operator+(const Vector<T>& B) const
{
        Vector<T> C;
        ...
        return C;
}

template <typename T>
Vector<T> Vector<T>::operator+(Vector<T>&& B) const
{
        ...do stuff to B
        return B;
}

Answer 1

在表达式中:

D=A+B+C

A 和 B 是左值，所以调用 A+B 调用 Vector::operator(const Vector&)

它返回一个右值，我们称它为 tmp，所以下一个子表达式是 tmp+C。

C 也是一个左值，所以它再次调用 Vector::operator(const Vector&)。返回另一个右值，我们称它为 tmp2

最后的子表达式是 D=tmp2，但您的类型没有移动赋值运算符，因此使用了隐式定义的复制赋值运算符。

即您永远不会在右侧调用带有右值的 operator+，并且唯一具有右值参数的表达式是您尚未为右值定义的赋值。

定义重载的非成员运算符会更好:

Vector operator+(const Vector&, const Vector&);
Vector operator+(Vector&&, const Vector&);
Vector operator+(const Vector&, Vector&&);
Vector operator+(Vector&&, Vector&&);

这适用于右值和左值的任意组合。 (一般来说，operator+ 通常应该是非成员(member)。)

编辑:下面的替代建议不起作用，在某些情况下会导致歧义。

另一种选择，如果您的编译器支持它(我认为只有 clang 支持)，将保留您现有的 Vector::operator+(Vector&&) 但替换您的 Vector::operator+( const Vector&) 具有两个由引用限定符区分的重载:

Vector Vector::operator+(const Vector& v) const&
{
  Vector tmp(*this);
  tmp += v;
  return tmp;
}

Vector Vector::operator+(const Vector& v)&&
{
  *this += v;
  return std::move(*this);
}

当已知它是右值时，它会重用 *this ，即当加法的左侧是右值时，它使用移动语义，与只能使用移动的原始代码相比当右侧是右值时的语义。 (注意，上面的代码假定您已经按照 David Rodriguez 的回答中的建议定义了一个成员 operator+=)