Matrix 中没有“运算符 *”的匹配运算符

Question

我有一个如下的矩阵类：

template <size_t M, size_t N, typename T>
class Matrix
{
public:
    Matrix<M, N, T> operator +(const Matrix<M, N, T>& B) const;
    template <size_t P> Matrix<M,P,T> operator*(const Matrix<N, P, T>& B) const;
    template <typename T2> operator T2() const;  

private:
  T data[M][N];
};

// ... the body is in header file too  ...//

正文写得很好，一切都很好。 当我定义两个矩阵如下：

Matrix < 10, 10, int> m1;
Matrix < 10, 10, float> m2;

m1 + m2;  // OK
m1 * m2;  // error: no match for 'operator*' in 'm1 * m2'

第一个“+”运算符运行良好，因为对其执行了隐式转换。 但是对于不同值类型的第二个'*'运算符，会发生错误。

错误：'m1 * m2' 中的 'operator*' 没有匹配项

有什么想法吗？！

更新： 所有代码都在头文件中。除了 '*' 运算符，我没有问题。

关于“+”运算符你能说什么？我知道关于模板/运算符/转换的一切......但是这个问题就像我的 gcc 编译器的错误！？我写了一个cast-operator，这个运算符在'+'运算符之前调用，但我不知道为什么它不能为'*'运算符执行！

Answer 1

这个问题或多或少是经典的。重载决议开始于 建立一个可能的功能列表；在这种情况下，函数名为 operator*。为此，它添加了所有 operator* 函数 范围到列表，它尝试通过实例化所有函数模板 应用类型扣除；如果类型推导成功，则添加 将模板实例化到列表中。 （函数模板是 不是函数。函数模板的实例化是 功能。）

模板类型推导的规则与 重载决议。特别是，只有非常小的一组 考虑转换。用户定义的转换运算符不是 经过考虑的。结果是在m1 * m2 中，为 operator* 失败（因为它需要一个不是 经过考虑的）。所以没有函数模板的实例被添加到 列表中，没有其他operator*。

更一般地说：你是 operator T2() 不允许类型推导 即使被允许；有无数次转换 这将匹配operator*。事实上，我怀疑你已经成功了 太笼统；你想要一个operator Matrix<M, N, T2>()。 （不是那个 这在这里会有所帮助，但在某些情况下它可能会消除 模棱两可。）

你可以通过定义一个：

template<size_t P, tyepname OtherT>
Matrix<M, P, T> operator*( Matrix<N, P, T> const& rhs ) const;

，然后在 operator* 中进行转换。 （我没试过， 我不确定，但我认为你现有的operator* 应该是 被认为是“更专业的”，因此在键入时被选择 两者都扣除成功。）

话虽如此，我认为你这样做的方式是错误的。 你真的希望m1 * m2 和m2 * m1 的返回类型是 不同的。对于初学者，我需要客户端代码来制作 显式转换（在您当前的代码中就是这种情况）；如果你这样做 想要支持隐式转换，我认为您需要进行 operator* 一个全局的，使用某种简单的元编程来 确定正确的返回类型（即给定矩阵 long 和 unsigned，您可能希望返回类型为 unsigned long， 因为这是这些类型的混合类型算术给出的 否则），将两边转换为目标类型，并进行算术运算 在上面。很多工作可能不是很重要或 有用的功能。 （当然，只是我的看法。如果你的客户真的 想要混合类型的算术，并且愿意为此付费...）

Answer 2

隐式转换是您示例中的罪魁祸首（m1 * m1 有效）。虽然我的语言不够坚定，无法确切地告诉您原因，但我怀疑模板化的 operator* 方法（没有准确指定类型）和必要的类型转换的组合有太多的歧义。编译器被告知它可以将您的矩阵转换为任何类型，并且模板化的类型族可能是operator* 的有效参数。 我在确定从这些方法调用哪个operator* 时会遇到问题。插入static_cast 作为m1 * static_cast< Matrix<10,10,int> >(m2) 证实了这种怀疑。

Eigen 库是一个相当成熟且非常好的矩阵库，它们也不进行隐式标量转换。相反，他们使用了 cast 方法：

template <typename Scalar> Matrix<M,N,Scalar> cast() const;

在你的例子中，你会写：

m1.cast<float>() * m2;