c++ - 如何用 common_type 和模板递归类型重载 operator+

Question

我不确定如何描述模板的类型何时是结构本身，如下所示。

template<typename T> struct Point{};
Point<Point<int>> p;

这是定义的行为吗？如果是这样，我不知道实现它的最佳方法，以便我可以返回一个没有错误的 common_type，如下所示。

#include <iostream>

template<typename T> struct Point
{
    Point() {}
    template<typename U, typename V> Point(const U& u, const V& v): x(u), y(v) {}
    T x,y;
};

template<typename T, typename U> 
inline Point<typename std::common_type<T, U>::type> operator+(const Point<T>& p, const U& n)
{ 
    return {p.x+n, p.y+n};
}

int main() {
    Point<int> p;
    Point<double> r1 = p + 1.5; //works
    Point<Point<int>> p2;
    Point<Point<double>> r2 = p2 + 1.5; //error
    return 0;
}

错误是:
no match for ‘operator+’ (operand types are ‘Point<Point<int> >’ and ‘double’)

Answer 1

如果你想让它工作(在我看来它不应该，但这取决于你)，你可以使用 decltype(std::declval<T>()+std::declval<U>())而不是 std::common_type<...> .

#include <iostream>

template<typename T> struct Point
{
    Point(): x{}, y{} {}
    template<typename U, typename V> Point(const U& u, const V& v): x(u), y(v) {}
    T x,y;
};

template<typename T, typename U> 
inline Point<decltype(std::declval<T>()+std::declval<U>())> operator+(const Point<T>& p, const U& n)
{ 
    return {p.x+n, p.y+n};
}

template<typename T>
std::ostream &operator<<(std::ostream& os, const Point<T>& p)
{
    os << "Point<" << typeid(T).name() << ">(x=" << p.x << ", y=" << p.y << ")";
    return os;
}

int main() {
    Point<int> p;
    auto r1 = p + 1.5;
    Point<Point<int>> p2;
    auto r2 = p2 + 1.5;
    std::cout << p << "\n";
    std::cout << r1 << "\n";
    std::cout << p2 << "\n";
    std::cout << r2 << "\n";
    return 0;
}

我还添加了一个重载打印点。由于 C++ 标准无法保证 typeid(T).name() 是什么会给你可能会看到一些不同的东西，但这就是我得到的:

Point<i>(x=0, y=0)
Point<d>(x=1.5, y=1.5)
Point<5PointIiE>(x=Point<i>(x=0, y=0), y=Point<i>(x=0, y=0))
Point<5PointIdE>(x=Point<d>(x=1.5, y=1.5), y=Point<d>(x=1.5, y=1.5))

Point<i>是Point<int> , Point<d>是Point<double> , Point<5PointIiE>是Point<Point<int>> , 和 Point<5PointIdE>是Point<Point<double>> .请注意，我使用了 auto对于 r1和 r2因此类型由编译器推导。

同样，您是否认为这种行为对您的类(class)有意义取决于您。