D 中优雅的运算符重载

Question

有一段时间我对 D 的运算符重载方向感到困惑，但现在我意识到它是一个漂亮的系统......如果它只适用于核心类型（int、float 等）。考虑以下代码：

struct Vector {
    float X, Y;

    void opOpAssign(string op)(Vector vector) {
        X.opOpAssign!op(vector.X); // ERROR: no property "opOpAssign" for float
        Y.opOpAssign!op(vector.Y); // ERROR: ditto
    }
}

如果它有效，这将是一个漂亮的代码，因为它在一种方法中重载了所有 +=、-=、*= 等运算符。但是，如您所见，它不是开箱即用的。我已经使用模板创建了一个解决方案（上帝，我爱 D）：

template Op(string op, T) {
    void Assign(ref T a, T b) {
        static if (op == "+") a += b;
          else if (op == "-") a -= b;
          else if (op == "*") a *= b;
          else if (op == "/") a /= b;
    }
}

struct Vector {
    float X, Y;

    void opOpAssign(string op)(Vector vector) {
        Op!(op, typeof(X)).Assign(X, vector.X);
        Op!(op, typeof(Y)).Assign(Y, vector.Y);
    }
}

这很好，只是我更愿意将所有东西都“保留在内部”。有没有办法在没有模板的帮助下完成这项工作？我知道我在这里很挑剔，因为没有性能损失，而且在我需要这样做的情况下导入模块并不难。我只是想知道它是否是内置的并且我忽略了一些东西。

Answer 1

几乎所有 D 中的重载运算符都是模板根据定义。请注意，void opOpAssign(string op)(Vector vector) 有一个模板参数，它是一个字符串。因此，不，您不能将其作为非模板函数重载。现在，您不需要第二个模板来执行此操作（因此，如果询问是否需要模板，您的意思是辅助模板，那么答案是否定的），但是重载的运算符函数已经是一个模板。

执行您在此处尝试执行的操作的规范方法是使用字符串混合：

void opOpAssign(string op)(Vector vector)
{
    mixin("X" ~ op ~ "=vector.X;");
    mixin("Y" ~ op ~ "=vector.Y;");
}

Answer 2

这意味着要与 mixins 结合使用

void opOpAssign(string op)(Vector vector) {
    mixin("X"~op~"=vector.X;");
    mixin("Y"~op~"=vector.Y;");
}

更不用说这很容易与其他算术运算耦合

Vector opBinary(string op)(Vector l)if(op=="+"||op=="-"){//only addition and subtraction makes sense for 2D vectors
    mixin("return Vector(x"~op~"l.x,y"~op~"l.y;");
}

///take in anything as long as a corresponding binaryOp exists
///this essentially rewrites all "vec op= variable;" to "vec = vec op variable;"
void opOpAssign(string op,T)(T l){
    this  = this.binaryOp!op(l);
}

甚至到其他缩放向量

Vector opBinary(string op)(real l)if(op=="*"||op=="/"){
    mixin("return Vector(x"~op~"l,y"~op~"l;");
}

Vector opBinaryRight(string op)(real l)if(op=="*"){// for 2 * vec
    return this*l;
}

请注意，定义的opBinarys 限制了可以传递给opOpAssign 的内容，但您可以双向使用（根据opOpAssign 定义opBinary）