Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

Таблица 14.1. Операторы

Четыре символа ( +, -, *и &) служат и унарными операторами, и бинарными. Перегружен может быть один или оба из этих операторов. Определяемый оператор задает количество параметров:

x == y + z;

Это будет эквивалентно x == (y + z).

Обычно функцию перегруженного оператора вызывают косвенно, применив оператор к аргументам соответствующего типа. Но функцию перегруженного оператора можно также вызвать непосредственно, как обычную функцию. Достаточно указать имя функции и передать соответствующее количество аргументов соответствующего типа:

// эквивалент вызова функции оператора, не являющегося членом класса

data1 + data2; // обычное выражение

operator+(data1, data2); // эквивалентный вызов функции

Эти вызовы эквивалентны: оба они являются вызовом функции не члена класса operator+()с передачей data1как первого аргумента и data2, так и второго.

Явный вызов функции оператора-члена осуществляется таким же образом, как и вызов любой другой функции-члена: имя объекта (или указателя), для которого выполняется функция, и оператор точки (или стрелки) для выбора функции, которую следует вызвать:

data1 += data2; // вызов на базе выражения

data1.operator+=(data2); // эквивалентный вызов функции оператора-члена

Каждый из этих операторов вызывает функцию-член operator+=, где указатель thisсодержит адрес объекта data1, а объект data2передан как аргумент.

Помните, что некоторые операторы гарантируют порядок вычисления операндов. Поскольку использование перегруженного оператора на самом деле является вызовом функции, эти гарантии не распространяются на перегруженные операторы. В частности, гарантии вычисления операндов логических операторов AND и OR (см. раздел 4.3), оператора запятая (см. раздел 4.10) не сохраняются. Кроме того, перегруженные версии операторов &&и ||не поддерживают вычислений по сокращенной схеме. Оба операнда вычисляются всегда.

Поскольку перегруженные версии этих операторов не сохраняют порядок вычисления и (или) не поддерживают вычисления по сокращенной схеме, их перегрузка обычно — плохая идея. Пользователи, вероятно, будут удивлены отсутствием привычных гарантий последовательности вычисления в коде при использовании перегруженной версии одного из этих операторов.

Еще один повод не перегружать операторы запятой и обращения к адресу заключается в том, что, в отличие от большинства операторов, язык сам определяет значение этих операторов, когда они применены к объектам типа класса. Поскольку у этих операторов есть встроенное значение, они обычно не должны перегружаться. Пользователи класса будут удивлены, если они поведут себя не так, как обычно.

Обычно операторы запятая, обращение к адресу, логический оператор AND и OR не должны быть перегружены.

При разработке класса всегда следует сначала подумать об обеспечиваемых им операциях. Только определившись с необходимыми операциями, следует подумать о том, стоит ли определить некую операцию как обычную функцию или как перегруженный оператор. Те операции, которые логически соответствуют операторам, — это хорошие кандидаты на определение в качестве перегруженных операторов.

• Если класс осуществляет операции ввода и вывода, имеет смысл определить операторы сдвига для совместимости с таковыми у встроенных типов.

• Если класс подразумевает проверку на равенство, определите оператор operator==. Если у класса есть оператор operator==, то у него обычно должен быть также оператор operator!=.

• Если у класса должна быть операция упорядочивания, определите оператор operator<Если у класса есть оператор operator<, то у него, вероятно, должны быть все операторы сравнения.

• Тип возвращаемого значения перегруженного оператора обычно должен быть совместимым с таковым у встроенной версии оператора: логические операторы и операторы отношения должны возвращать значение типа bool, арифметические операторы должны возвращать значение типа класса, операторы присвоения и составные операторы присвоения должны возвращать ссылку на левый операнд.

Операторы присвоения должны вести себя аналогично синтезируемым операторам: после присвоения значения левых и правых операндов должны быть одинаковы, а возвратить оператор должен ссылку на левый операнд. Перегруженный оператор присвоения должен обобщить смысл встроенного оператора присвоения, а не переиначивать его.

Каждый оператор имеет некий смысл, когда он используется для встроенных типов. Бинарный оператор +, например, всегда означает сумму. Вполне логично и удобно применять в классе бинарный оператор +для аналогичной функции. Например, библиотечный тип string, в соответствии с соглашением, общепринятым для множества языков программирования, использует оператор +для конкатенации, т.е. добавления содержимого одной строки в другую.

Перегруженные операторы полезней всего тогда, когда смысл встроенного оператора логически соответствует функции текущего класса. Применение перегруженных операторов вместо именованных функций позволяет сделать программы более простыми, естественными и интуитивно понятными. Злоупотребление перегруженными операторами, а также придание не свойственного им смысла сделает класс неудобным в применении.