c ++模板类的用户定义运算符的隐式转换

Question

我有一个结构模板 A<x> 和一个带有 int 的 + 运算符。

#include <iostream>
template<int x>
struct A{
    int a;  
};
template<int x>
int operator+(A<x> a, int b){
    return a.a+b;
}

我创建了一个结构模板B<x>，可以转换为A<x>。

template<int x>
struct B{
    int b=3;
    operator A<x>(){
        return {b+10};
    }
};

现在我希望在调用B<x> + int 时将B<x> 转换为A<x>。

int main(){
    std::cout<<(A<12>{9}+10)<<std::endl;//OK
    std::cout<<(B<12>{9}+10)<<std::endl;//Error
    return 0;
}

我读了Implicit conversion when overloading operators for template classes并写了

template<int x>
struct B{
    int b=3;
    operator A<x>(){
        return {b+10};
    }
    friend int operator+(A<x> a, int b);
};

，但它不起作用，因为声明的 friend int operator+(A<x> a, int b) 与 template<int x> int operator+(A<x> a, int b) 不匹配。

我看了C++ - How to declare a function template friend for a class template，做了朋友声明模板，但是因为模板参数无法推导，所以没用。

当然，我可以为 A 和 B 都写 operator+，但是我有几十个运算符，我不想这样做。

这样做的正确方法是什么？

Answer 1

查看为A 制作非成员operator+ 的两种方法，我们可以将其制作为函数模板：

template <int x>
int operator+(A<x>, int);

不会匹配B<x>，因为我们只是在做模板推导，不允许转换。

或者，我们可以将其设为非模板的朋友：

template <int x>
struct A {
    friend int operator+(A a, int );
};

这也不会匹配B<x>，因为名称查找不会考虑该功能。除非，也就是说，我们告诉它：

template <int x>
struct B {
    friend int operator+(A<x>, int ); // NB: not a template
};

现在，将考虑我们原来的非模板operator+，将根据需要执行转换，并且您的代码打印 29。

Answer 2

我尝试使用以下（可运行）代码编辑 Barrys 答案，该代码会产生正确的输出，但在那里被拒绝。

我会在这里添加它以防其他人好奇。

#include <iostream>

template <int x>
struct A {
    int a;
    friend int operator+(A a, int b) { return a.a + b; }
};

template <int x>
struct B {
    int b;
    operator A<x>() { return {b+10}; }
    friend int operator+(A<x>, int );
};

int main() {
    std::cout << (A<12>{9} + 10) << std::endl;
    std::cout << (B<12>{9} + 10) << std::endl;
}

打印出来的

19
29

Answer 3

你可能已经看过了，但至少仍然可以进行显式转换，而且它可能很有用：

int main(){
    std::cout<<(A<12>{9}+10)<<std::endl;                     // prints 19
    std::cout<<(static_cast<A<12>>(B<12>{9})+10)<<std::endl; // prints 29
    return 0;
}

Answer 4

希望对你有帮助。

我已经模板化了朋友operator+

派生自 A<x> 并编译，但在调用 friend operator+ 变量后，a 是 uninit，所以我得到了立即值。您必须以某种方式设置a，这似乎可行。

#include <iostream>

template<int x>
struct A
{
    int a{x};
};

template<int x>
int operator+(A<x> a, int b)
{
    return a.a+b;
}

template<int x>
struct B : A<x>
{
    int b;

template<int U>
    friend int operator+(A<U> a, int b);
};

int main(void)
{
    std::cout<< (A<20>{}+10)<<std::endl; // prints 30
    std::cout<< (B<10>{}+10)<<std::endl; // prints 20
    return 0;
}