使用模板重载运算符答案

【问题标题】：operator overloading using template使用模板重载运算符
【发布时间】：2018-08-03 17:35:46
【问题描述】：

我正在编写一个名为 Double 的类，它扩展了 C++ 中的内置类型“double”。它有一个“double”类型的数据成员。对于 Double 类，我需要重载许多基本算术运算符，例如“+”、“-”、“*”、“/”。例如，“+”运算符是这样重载的：

Relation<Double>* operator+ (Double &d2)   
// Relation is a abstract class template.
{
   /*
   ...code that do something else.
   */ 
   return new Plus<Double>(this, &d2);   // Plus is derived from Relation.
}                             
// Double + Double returns a Relation pointer.

并且“-”运算符以同样的方式快速重载：

Relation<Double>* operator- (Double &d2)
{
   /*
   ...code that do something else but the same as above.
   */ 
   return new Minus<Double>(this, &d2);
}

实际计算由Relation类中的成员函数完成。运算符主体的唯一区别是初始化的对象（Plus vs Minus）。对于恰好采用两个操作数的运算符，我应该总是像这样进行重载，这是重复的并且不好。所以我想到了模板功能。但问题是，我可以传递 Plus 或 Minus 作为模板参数，但不能传递运算符。如何制作模板或使用其他方法来重载这些运算符？

【问题讨论】：

您似乎在解析一些表达式。但是在那种情况下，为什么要使用运算符重载呢？
@liliscent 因为我想启用这样的表达式：Double + Double - Double。然后将这些关系保存到“关系”类。
不完全清楚，但如果 do something else 对于许多操作员来说是相同的，它看起来应该委托给一个单独的函数。您将拥有运算符声明（您无法取消），一个函数调用和一个返回。对我来说看起来很干净。

标签： c++ templates operator-overloading template-function

【解决方案1】：

是的，运算符重载可能是一个痛苦和代码重复的根源，请参阅this suggestion to the standard 以缓解它。

目前我唯一能想到的是这样的：

template<typename T>
struct OperatorMinus {
  static T doIt(T const& lhs, T const& rhs) { return lhs - rhs; };
}

template<typename T>
struct OperatorPlus {
  static T doIt(T const& lhs, T const& rhs) { return lhs + rhs; };
}

template<typename T, typename U>
class Operator: public Relation<T>
  public:
  Operator(T const& lhs, T const& rhs): _lhs(lhs), _rhs(rhs) {}

  T doIt() override {
    return U::doIt(_lhs, _rhs);
  }

  private:
  T _lhs;
  T _rhs;
};

Relation<Double>* operator+ (Double &d2)   
{
   return new Operator<Double, OperatorPlus<Double>>(this, &d2);
}

【讨论】：