混合模板化参数类型

Question

如何在 C++ 模板/泛型编程和重载运算符中处理混合数据类型？

例如，假设我们正在创建一个带有 x 和 y 参数的二维坐标类，并且我们想要添加它们：

template <class T>
class Cartesian {
public:
    Cartesian();
    Cartesian(T _x, T _y);
    Cartesian<T> operator + (const Cartesian<T> & rhs);
    // setters, getters
private:
    T x, y;
};

+运算符重载添加两个坐标：

template <class T>
Cartesian<T> Cartesian<T>::operator + (const Cartesian<T> & rhs) {return Cartesian(x+rhs.x,y+rhs.y);}

现在，我们实例化四个点：两个具有int 系数；另外两个float:

int main() {
    Cartesian<int> i1(1,2), i2(3,4);
    Cartesian<float> f1(5.7, 2.3), f2(9.8, 7.43);

添加两个整数没有问题，添加两个浮点数也是如此。但是如果我们想在浮点数中添加一个 int 呢？即使在四年级的课堂上，这也不会成为问题，但在这里......

(i1 + i2); // ok
(f1 + f2); // ok
(i1 + f2); // uh oh!!!

有没有简单的方法来处理这种情况？谢谢！ :)

Answer 1

您可以使用免费的operator+ 重载。

template <class T, class U>
typename std::enable_if<std::is_arithmetic<T>::value && 
  std::is_arithmetic<U>::value, Cartesian<std::common_type_t<T, U>>>::type 
operator + (Cartesian<T> const & lhs, Cartesian<U> const & rhs) 
{
    return Cartesian<std::common_type_t<T, U>>(lhs.x+rhs.x,lhs.y+rhs.y);
}

如果在 C++14 之前，请将 std::common_type_t<T, U> 替换为 typename std::common_type<T,U>::type。

现在你可以执行上述操作了：

Cartesian<int> i1(1, 2), i2(3, 4);
Cartesian<float> f1(5.7, 2.3), f2(9.8, 7.43);
auto a = i1 + i2; // a === Cartesian<int>
auto b = f1 + f2; // b === Cartesian<float>
auto c = i1 + f2; // c === Cartesian<float>

Answer 2

我只想定义一个提供参数类型推导的工厂函数，

template< class T >
auto cartesian( T const x, T const y )
    -> Cartesian<T>
{ return {x, y}; }

然后一个独立的operator+like

template< class U, class V >
auto operator+( Cartesian<U> const& a, Cartesian<V> const& b )
{ return cartesian( a.x + b.x, a.y + b.y ); }

嗯，这很容易。