重載*運算符時不使用const的影響

Question

我只是在嘗試一些代碼來理解重載<<運算符，大多數解釋都是可以理解的，但是使用const關鍵字會遇到一些問題。 下面的代碼給了我一個編譯錯誤，說不匹配操作數的分數，分數）

#include<iostream>
using namespace std;
class Fraction
{
private:
    int m_numerator;
    int m_denominator;
public :
    Fraction(int val1, int val2):m_numerator(val1),m_denominator(val2){};
    void print()
    {
        cout<<m_numerator<<"/"<<m_denominator<<endl;
    }
    friend Fraction operator*(Fraction &f1,Fraction &f2);
    friend Fraction operator*(Fraction &f1, int value);
    friend Fraction operator*(int value,Fraction &f1);
};

Fraction operator*(Fraction &f1,Fraction &f2)
{
    return Fraction(f1.m_numerator * f2.m_numerator, f1.m_denominator * f2.m_denominator);
}

Fraction operator*(Fraction &f1, int value)
{
    return Fraction(f1.m_numerator * value, f1.m_denominator);
}

Fraction operator*(int value,Fraction &f1)
{
    return Fraction(f1.m_numerator * value, f1.m_denominator);
}

int main()
{
Fraction f1(2, 5);
f1.print();

Fraction f2(3, 8);
f2.print();

Fraction f3 = f1 * f2;
f3.print();

Fraction f4 = f1 * 2;
f4.print();

Fraction f5 = 2 * f2;
f5.print();

Fraction f6 = Fraction(1, 2) * Fraction(2, 3) * Fraction(3, 4);
f6.print();
}

上面的代碼的問題是，在將Fraction對象用作函數參數時，沒有const放在其前面，下面的代碼可以正常工作：

#include<iostream>
using namespace std;
class Fraction
{
private:
    int m_numerator;
    int m_denominator;
public :
    Fraction(int val1, int val2):m_numerator(val1),m_denominator(val2){};
    void print()
    {
        cout<<m_numerator<<"/"<<m_denominator<<endl;
    }
    friend Fraction operator*(const Fraction &f1,const Fraction &f2);
    friend Fraction operator*(const Fraction &f1, int value);
    friend Fraction operator*(int value,const Fraction &f1);
};

Fraction operator*(const Fraction &f1,const Fraction &f2)
{
    return Fraction(f1.m_numerator * f2.m_numerator, f1.m_denominator * f2.m_denominator);
}

Fraction operator*(const Fraction &f1, int value)
{
    return Fraction(f1.m_numerator * value, f1.m_denominator);
}

Fraction operator*(int value,const Fraction &f1)
{
    return Fraction(f1.m_numerator * value, f1.m_denominator);
}

int main()
{
Fraction f1(2, 5);
f1.print();

Fraction f2(3, 8);
f2.print();

Fraction f3 = f1 * f2;
f3.print();

Fraction f4 = f1 * 2;
f4.print();

Fraction f5 = 2 * f2;
f5.print();

Fraction f6 = Fraction(1, 2) * Fraction(2, 3) * Fraction(3, 4);
f6.print();
}

為什么const在這里起着如此重要的作用，在某些情況下我不需要const關鍵字，我將如何處理這些情況。

PS：錯誤具體在行中：分數f6 =分數（1，2）*分數（2，3）*分數（3，4）;

任何解釋都會有很大幫助。

Answer 1

失敗的行是這一行：

Fraction f6 = Fraction(1, 2) * Fraction(2, 3) * Fraction(3, 4);

原因是匿名臨時者不能被修改。 這是一種語言功能，旨在保護您免受自己的傷害，因為通常如果您要修改某些內容，則可以使用結果。 因此，您的非修飾運算符需要通過const-ref或按值接受其參數。

Answer 2

您確實需要掌握const正確性。 您的所有函數都告訴編譯器它們可以修改傳入的參數。

特別是，這意味着：

Fraction f6 = Fraction(1, 2) * Fraction(2, 3) * Fraction(3, 4);

編譯器必須生成如下代碼：

Fraction const tmp1 = Fraction(1, 2);
Fraction const tmp2 = Fraction(2, 3);
Fraction const tmp3 = operator*(tmp1, tmp2);
Fraction const tmp4 = Fraction(3, 4);
Fraction f6 = operator*(tmp3, tmp4);

請注意，編譯器生成的臨時變量實際上不是const ，但是您不能使用非const引用綁定到它們（即，在函數原型中應該使用const &而不是just & ，或者根本不使用引用），部分原因是您編寫的代碼會更改一個臨時變量，該臨時變量隨后會消失，這毫無意義，幾乎毫無疑問不是您的本意。 （歷史記錄：在至少一個fortran IV編譯器的版本中-所有內容都由非const引用傳遞-可以更改數值常量1的值，因為該語言沒有常量性或臨時變量的概念，導致很多混亂）。

但是，您的算術運算符都沒有采用const引用（盡管實際上並未更改其參數），編譯器無法找到要使用的適當方法，因此會出錯。

順便說一句，您沒有operator <<重載，並且如果有一個，該代碼示例中的任何地方都不會實際使用它。

還要注意，您的print方法不是const ，應該是const ，否則您將無法在const Fraction對象上使用它。