如何重载 C++ 运算符，但仅适用于某些输入？

Question

我有一个类，我想为它重载加法运算符。对于我的用例，只有在每个对象的 a 变量相等的情况下才允许添加才有意义。

处理不适用的情况的最佳方法是什么？抛出异常，还有什么？

class A {
private:
    int a, b;

public:
    A(int a, int b)
        :a(a), b(b) {}

    A& operator+=(const A& rhs) {
        if (this->a == rhs.a) {
            this->b += rhs.b;
            return *this;
        }
        else { //this->a != rhs.a
            //what should I put here?
        }
    }
};

.

编辑：

这些对象是在文件 io 运行时创建的。

这些对象代表频谱中的一个数据点。仅当两个数据点位于同一位置时，将它们的强度相加才有意义。

a 仅限于范围（-180.0, 360.0）

Answer 1

这闻起来像 a 是类型的属性，而不是值的属性...这个类到底代表什么？

解决此问题的最小可行（恕我直言）方法是明确地从“任何事情发生”类型转换为“与 a 的特定值兼容的类型”。即：

MyClass x(1,2), y(1,5);

x += y; // won't compile

x.makeCompatibleWith(y) += y; // will compile

拥有像+= throw 这样的算术运算符通常是一种悲观。相反，让其他东西假设成本 - 然后成本是明确的，您可以保留+= nothrow。也很容易在项目中搜索成本高昂的操作（好吧，makeCompatibleWith 并不是特别昂贵，只是比 += 贵，因为它增加了异常处理的开销）。

假设无效情况是要在测试中捕获的，makeCompatibleWith 函数可以assert 它需要的条件，但在发布版本中它会返回一些虚拟对象，将+= 变为 no- op，因为它不会修改 x - 同时仍然保持 += 非常简单和快速。

至于makeCompatibleWith 究竟应该返回什么：这取决于你。可以是携带引用的类型，例如：

class MyClass
{
  int a, b;
  struct Internal
  {
    MyClass &val;
    Internal(MyClass &val) : val(val) {}
    MyClass &operator+=(const MyClass &o) noexcept {
      val.b += o.b;
      return val;
    }
    MyClass operator+(const MyClass &o) const noexcept {
      return { val.a, val.b + o.b };
    }
  };
public:
  MyClass() : a{}, b{} {}
  MyClass(int a, int b) : a(a), b(b) {}
  Internal makeCompatibleWith(const MyClass &o) noexcept {
    thread_local static MyClass dummy;
    assert(a == o.a);
    if (a != o.a)
      return { dummy };
    return { *this };
  }
};

请注意，如果 dummy 不是线程本地的，则在多线程中使用 makeCompatibleWith 时将是未定义的行为。