将运算符重载为成员函数或非成员（朋友）函数？答案

【问题标题】：Overload operators as member function or non-member (friend) function?将运算符重载为成员函数或非成员（朋友）函数？
【发布时间】：2010-12-26 16:49:07
【问题描述】：

我目前正在创建一个实用程序类，其中包含重载运算符。将它们设为成员或非成员 (friend) 函数的优缺点是什么？还是根本不重要？也许有一个最佳实践？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

没有什么能比得上最佳实践，但这取决于您要重载的运算符..

例如。

对于二元运算符重载，成员函数只需要1个参数（调用对象是隐式传递的），而非成员函数需要2个参数。

【讨论】：

cout 和 cin 是 iostream 中类的实例，它们不能重载，OP 说的是重载运算符。
<< 和 >> 当然可以作为成员函数重载，但如果您想将它们用作流提取/插入运算符则不能。如果您想像丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）那样将它们用作轮班操作员，没问题。

【解决方案2】：

每个运营商都有自己的考虑。例如，

至于通过继承允许特化，一个常见的模式是通过一个虚成员函数来实现一个非成员操作符（例如操作符

【讨论】：

现在这已经揭示了困扰我的恶性循环“太多/太少的运营商”。谢谢！另外，作为一个初学者程序员，我会说与双方自动类型转换相关的观察是一个非常好的观察，并且可能在将来有用。

【解决方案3】：

如果您正在实施 op，那么您很可能需要实施 op=。也就是说，如果你重载了 + 运算符，那么你应该实现 +=。如果您正在执行后增量或重载 + 运算符，请确保将 const 返回给对象。因此，如果您重载运算符 + ，则将其实现为非成员运算符并在其中使用 += 运算符。例如。

const A operator+(const A& lhs, const A& rhs)
{
   A ret(lhs);
   ret += rhs;
   return ret;
}

【讨论】：

【解决方案4】：

对于二元运算符，成员函数的一个限制是左对象必须是您的类类型。这会限制对称地使用运算符。

考虑一个简单的字符串类：

class str
{
public:
    str(const char *);
    str(const str &other);
};

如果将 operator+ 实现为成员函数，而 str("1") + "2" 将编译，"1" + str("2") 将无法编译。

但是如果你将 operator+ 实现为非成员函数，那么这两个语句都是合法的。

【讨论】：

【解决方案5】：

如果您计划实现流式操作符（>），那么它们将是非成员方法，因为您的对象位于操作符的左侧。

如果您计划实现 ->、() 或 []，它们自然是成员方法。

对于其他（比较和数学），您应该查看Boost.Operators，它真的很有帮助。

例如，如果要实现以下运算符：

MyClass& MyClass::operator+=(int);
MyClass operator+(const MyClass&, int);
MyClass operator+(int, const MyClass&);

你只需要写：

class MyClass: boost::operator::addable<MyClass,int> // no need for public there
{
public:
  MyClass& operator+=(int);
private:
};

2 operator+ 将自动生成为非会员，这将使您受益于自动转换。并且它们将按照operator+= 有效地实现，因此您只需编写一次代码。

【讨论】：

【解决方案6】：

我会选择“C++ 编码标准：101 条规则、指南和最佳实践”：如果您可以将其作为非成员函数执行，则将其作为非成员函数执行（在同一命名空间中）。

其中一个原因：隐式类型转换效果更好。一个例子：你有一个带有重载运算符*的复杂类。如果要写2.0 * aComplexNumber，则需要operator*为非成员函数。

另一个原因：更少的耦合。非成员函数的耦合度不如成员函数。这几乎总是一件好事。

【讨论】：