如何为模板嵌套类编写可交换的重载算术运算符？

Question

我成功地为名为 Global 的全局范围内的模板类构建了一个重载运算符+(Global left, int right)。

template <typename T>
class Global {
public:
    Global operator+(const int& right) const
    {
        cout << "Using Global overloaded operator+" << endl;

        return *this;
    }
};

由于加法是可交换的，我还创建了另一个重载运算符+(int left, Global right) 来允许可交换操作。

template <typename T>
Global<T> operator +(int left, Global<T> right)
{
    return right + left;
}

这是我尝试为嵌套类做同样的事情。

template <typename T>
class Container {
public:
    class Nested {
    public:
        Nested operator+(const int& right) const
        {
            cout << "Using Nested overloaded operator+" << endl;

            return *this;
        }
    };
};

template <typename T> // The following line is critical
typename Container<T>::Nested operator+(int left, typename Container<T>::Nested right)
{// Both 'typename' are necessary to avoid extra compilation errors
    return right + left;
}

现在，当我尝试执行以下代码来测试运算符重载时，在尝试使用嵌套类中的可交换运算符 + 时遇到一些编译错误，主要是 "Error C2783 - 'Container::Nested operator + (int,Container::Nested)': 无法推导出 'T' 的模板参数”，还有“错误 E0349 - 没有运算符“+”匹配这些操作数”。 p>

int main(void)
{
    Global<int> global;

    global + 2; // Works perfectly
    2 + global; // Works perfectly

    Container<int>::Nested nested;

    nested + 2; // Works perfectly
    2 + nested; // Compilation Error C2783 and E0349

    system("pause"); // Everything works fine without the line above

    return 0;
}

我正在使用启用了 /std:c++latest 的 Visual Studio 15.5.2。如果可能，我希望在嵌套类定义中定义 operator+。

Answer 1

正如this answer 中所见，在这种情况下，模板推导比人们想象的要复杂得多。要解决此问题，您可以在 Nested 类中将函数声明为 friend，如下所示：

template <typename T>
class Container {
public:
    class Nested {
    public:
        Nested operator+(const int& right) const
        {
            std::cout << "Using Nested overloaded operator+" << std::endl;

            return *this;
        }
        // moved here and declared as friend, instead of declaring it somewhere else
        friend Nested operator+(int left, Nested right)
        {
            return right + left;
        }
    };
};

通过这样做，您还可以避免在签名中使用双 typename 和 Container<T>::（感谢 @Jarod42）。