泛型重载运算符

Question

我喜欢使用 auto 和 decltype，然后我想知道是否可以使用 auto 进行泛型运算符。事实上，由于 c++14 et 可以做到这一点：

decltype(auto) add(auto v1, auto v2) {
  return v1 + v2;
}

但是，我想尝试使用包含如下值的模板类：

template<typename T>
class test {
 public:
  T value;
  test(T val) {
    value = val;
  }
};

然后我需要一个像这样的重载运算符 + ：

template<typename T>
T operator+(test<T> const& t1, test<T> const& t2) {
    return t1.value + t2.value;
}

这已经非常棒了。但是，我想要一个可以被多个类使用的通用运算符+。喜欢这些：

decltype(t1.value) operator+(auto const& t1, auto const& t2) {
    return t1.value + t2.value;
}

template<typename T>
T operator+(auto const& t1, auto const& t2) {
    return t1.value + t2.value;
}

无法编译。

在 C++14/17 中，有没有一种方法可以使泛型重载运算符，以便像我写的那样被许多类使用？

PS：这里的测试代码使用 gcc7 快照编译，但没有使用 clang，这似乎不允许函数原型中的自动： link to compiler explorer code

#include <iostream>

template<typename T>
class test {
 public:
  T value;
  test(T val) {
    value = val;
  }
};

template<typename T>
T operator+(test<T> const& t1, test<T> const& t2) {
    return t1.value + t2.value;
}

decltype(auto) add(auto v1, auto v2) {
  return v1 + v2;
}

int main() {
  decltype(5) v1 = 5;
  decltype(v1) v2 = 3;
  test<decltype(v1)> t(v1);
  test<decltype(v2)> t2(v2);

  return add(t, t2);
}

Answer 1

如果我理解您的问题，您可以使用尾随返回类型：

auto operator+(auto const& t1, auto const& t2) -> decltype(t1.value + t2.value) {
    return t1.value + t2.value;
}

对于不接受auto 参数的编译器，您可以简单地回退到两个模板参数：

template <typename U, typename V>
auto operator+(U const& t1, V const& t2) -> decltype(t1.value + t2.value) {
    return t1.value + t2.value;
}

正如 cmets 中提到的@Jarod42，您可能希望使用decltype(t1.value + t2.value) 而不是decltype(t1.value) 来正确处理转化和促销。