模板類運算符+重載返回類型

Question

我正在嘗試構建一個模板化的 num 類。 這個類需要有一個公共屬性val ，類型為T ，這是唯一的模板化參數。 此外，如果提供了一個值，則屬性 ( val ) 應使用該值進行初始化。 為此，我編寫了以下代碼：

#include <iostream>

template<class T>
class Num {
public: 
    T val;

    Num():val(0) { std::cout<<"default constr used"<<std::endl; }
    Num(T value):val(value) {std::cout<<"constr (T value) used"<<std::endl; }
    ~Num() { std::cout<<"destructor used"<<std::endl; }

    template<typename U>
    Num operator+(const Num<U>& other) {
        return val+other.value;
    }
};

此外，我創建了main()函數來測試程序，它看起來像這樣：

int main() {
    std::cout << Num<int>(1) + Num<double>(2.0);
    return 0;
}

然而，程序的結果現在是3 。 而我預計它是3.0 （類型為double ）。

Answer 1

為此，您需要更改返回類型。

在您的代碼中：

// vvv---- Means Num<T>
   Num operator+(const Num<U>& other) {
       return val + other.val;
   }

實際上，在類模板中，您可以鍵入不帶模板參數的類的名稱，這在某種程度上相當於編寫Num<T> 。

無論加法本身的類型如何，您的函數始終返回第一個操作數的類型。

您想要的是從添加中推斷出該類型：

auto operator+(const Num<U>& other) -> Num<decltype(val + other.val)> {
    return val + other.val;
}

這樣，根據 C++ 運算符規則，它始終是正確的返回類型。

Answer 2

operator+應該關於它的參數是對稱的。 最好將其實現為自由函數而不是成員函數，以使這種對稱性明確。

例如（使用 C++14 返回類型推導）：

template<class T, class U>
auto operator+(const Num<T>& x, const Num<U>& y) {
    using R = decltype(std::declval<T>() + std::declval<U>());
    return Num<R>{x.val + y.val};
}

如果T和/或U不是默認可構造的，則std::declval<T>()用於泛型。 如果類型僅限於內置類型，例如int和double ，則可以將其替換為T{}或T() ：

using R = decltype(T{} + U{});

使用 C++17 中的類模板參數推導，它可以進一步簡化：

template<class T, class U>
auto operator+(const Num<T>& x, const Num<U>& y) {
    return Num{x.val + y.val};
}