c++ - 为什么 operator< 应该是非成员函数？

Question

我记得 C++ Primer告诉我们operator<应该是 non-member function ，我总是遵守规则。但现在我想知道原因。

我写了下面的代码:

#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

struct Point1
{
  int x, y;
  Point1(const int a, const int b): x(a), y(b) { }
};
inline bool operator<(const Point1& lhs, const Point1& rhs)
{
  return lhs.x < rhs.x || (lhs.x == rhs.x && lhs.y < rhs.y);
}

struct Point2
{
  int x, y;
  Point2(const int a, const int b): x(a), y(b) { }
  bool operator<(const Point2& rhs)
  {
    return x < rhs.x || (x == rhs.x && y < rhs.y);
  }
};

int main()
{
  Point1 a(1, 2), b(1, 3);
  cout << (a < b) << " " << (b < a) << endl;
  Point2 c(2, 3), d(2, 4);
  cout << (c < d) << " " << (d < c) << endl;
}

在这种情况下，它们似乎并没有什么区别，member功能看起来简单多了。

但在这种情况下:

#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

 // Usually I write it for comparing floats
class Float1
{
  long double _value;
public:
  static const long double EPS = 1e-8;
  Float1(const long double value): _value(value) { }
  const long double Get() const { return _value; }
};
inline bool operator<(const Float1& lhs, const Float1& rhs)
{
  return rhs.Get() - lhs.Get() > Float1::EPS;
}
inline bool operator<(const Float1& lhs, const long double rhs)
{
  return rhs - lhs.Get() > Float1::EPS;
}

class Float2
{
  long double _value;
public:
  static const long double EPS = 1e-8;
  Float2(const long double value): _value(value) { }
  const long double Get() const { return _value; }
  bool operator<(const Float2& rhs)
  {
    return rhs._value - _value > Float2::EPS;
  }
  bool operator<(const long double rhs)
  {
    return rhs - _value > Float2::EPS;
  }
};

int main()
{
  Float1 x(3.14);
  Float2 y(2.17);
  long double zero = .0;
  cout << (x < zero) << " " << (zero < x) << endl;
  //cout << (y < zero) << " " << (zero < y) << endl; Compile Error!
}

(x < zero) 和 (zero < x) 都有效! (long double 是否转换为 Float ？)

但是 (zero < y) 不是，因为 zero 不是 Float .

你看，在第一种情况下，member function花费更少的代码长度，在第二种情况下，non-member function使比较更容易。所以我想知道

• 在第一种情况下，我应该使用 member function 吗？而不是 non-member function ？
• 为什么 C++ Primer建议 binary operator是non-member function ？
• 还有其他情况member function和 non-member function有所作为？

感谢您的帮助!

Answer 1

我认为基本的答案是非成员函数在隐式转换中表现更好。因此，如果您可以将二元运算符编写为非成员函数，那么您应该这样做。