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c++ - 实现比较运算符的模板类

coder 2024-02-04 原文

将所有重载的比较运算符写入一个类是我的一项常见任务，因此我编写了一个模板类，如果派生类实现了 == 和 <，则该模板类实现了><><=,>=,!= .它正在工作，但具有很多转换和不那么明显的“奇怪的重复模板模式”，所以我想知道是否有更简单的解决方案？

template <class Derived>
class Comparable
{
public:

    bool operator!=(const Comparable<Derived>& other) {
        return !(static_cast<Derived*>(this)->operator==
                     (*static_cast<const Derived*>(&other)));
    }

    bool operator<=(const Comparable<Derived>& other) {
        return (static_cast<Derived*>(this)->operator==
                    (*static_cast<const Derived*>(&other)))
                || (static_cast<Derived*>(this)->operator<
                    (*static_cast<const Derived*>(&other)));
    }

    bool operator>(const Comparable<Derived>& other) {
        return !(static_cast<Derived*>(this)->operator==
                    (*static_cast<const Derived*>(&other)))
                && !(static_cast<Derived*>(this)->operator<
                    (*static_cast<const Derived*>(&other)));
    }

    bool operator>=(const Comparable<Derived>& other) {
        return !(static_cast<Derived*>(this)->operator<
                    (*static_cast<const Derived*>(&other)));
    }
};

最佳答案

如果从评论中的描述看不明显:

template <typename T>
struct Comparable {
   friend bool operator!=(T const & lhs, T const & rhs) { return !(lhs == rhs); }
   friend bool operator> (T const & lhs, T const & rhs) { return   rhs <  lhs;  }
// ...
};
class MyType : Comparable<MyType> {
   int data;
   friend bool operator==(MyType const & lhs, MyType const & rhs) {
      return lhs.data == rhs.data;
   }
   friend bool operator< (MyType const & lhs, MyType const & rhs) {
      return lhs.data <  rhs.data;
   }
  public:
// ...
};

当编译器遇到MyType a, b; a > b;对运算符的查找最终将执行 ADL，它将在内部查找 MyType和 Comparable<MyType> (因为这是一个基础)，它将在其中找到您需要的实现:bool operator>(MyType const&, MyType const&) .

作为自由函数的运算符允许定义在被比较的类型之外(在本例中为基类)，同时使这些运算符只能通过 ADL 可用(两个参数之一必须是 Comparable<MyType> ) .自由函数的使用还提供了类型对称性，编译器将允许在两侧进行隐式转换，而在成员函数的情况下，它只允许在运算符的右侧进行转换。

为了完整起见，可以采用另一种技巧，即在命名空间中将运算符作为模板提供，并提供一个标签，该标签可用于将该命名空间引入 ADL 目的:

namespace operators {
   template <typename T> 
   bool operator>(T const & lhs, T const & rhs) {
       return rhs < lhs;     
   }
// rest of the operators come here
   struct tag {};
}
class MyType : operators::tag {
   int data;
   friend bool operator<(T const & lhs, T const & rhs) {
      return lhs.data < rhs.data;
   }
//...
};

技巧基本相同，只是在这种情况下运算符不是在基类中找到的，而是在与其关联的 namespace 中找到的。这个解决方案不如前一个好，因为它容易受到不同形式的滥用，包括 using namespace operators;这将使模板化运算符可用于所有类型。

关于c++ - 实现比较运算符的模板类，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/30458629/

运算符ampconstoperatorDerivedc++templatesoperator-overloading

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