TLDR;我想使用为我的类定义的具有原始数据类型的运算符,这些数据类型可以转换为我的类而无需类型转换/初始化新变量。即,
mycomplex x = 5 , y ;
y = x + 3 ;
作为一个副项目,我正在开发一个复数类。出于显而易见的原因,任何原始数字数据类型都可以解释为复数。因此,在涉及原始类型和复数的任何操作中,我希望允许原始类型转换为复数,并使用我定义的涉及两个复数的操作继续操作。
每个基本类型都可以在每个运算符上重载,但顺序很重要,并且有了 4 个基本运算符和一些高级数学函数,它很快就会变成大量代码。所以问题是,如何编写我的类,以便将基本类型“转换”为复杂类型并执行正常的复杂操作。
如果 main 的倒数第二行被注释掉,则此代码可以编译。此处的目标是让该行评估为 cout 为 8+2i 的 mycomplex。
#include <iostream>
template <class T>
class mycomplex{
private:
T real ;
T imag ;
public:
mycomplex( const mycomplex<T> & x ) ;
mycomplex( const T & realx , const T & imagx ) ;
mycomplex( const T & x ) ;
mycomplex( ) ;
template <class U>
friend std::ostream & operator << ( std::ostream & os , const mycomplex<U> & x ) ;
template <class U>
friend mycomplex<U> operator + ( const mycomplex<U> & lhs , const mycomplex<U> & rhs ) ;
} ;
int main( int argc , char * argv[] ){
mycomplex<float> x = 5 , y( 3 , 2 ) ;
mycomplex<float> z = y + x ;
std::cout << x << '\n' << y << '\n' << z << std::endl ;
z = 5 + y ;
return 0 ;
}
template <class T>
mycomplex<T>::mycomplex( const mycomplex<T> & x ){
real = x.real ;
imag = x.imag ;
}
template <class T>
mycomplex<T>::mycomplex( const T & realx , const T & imagx ){
real = realx ;
imag = imagx ;
}
template <class T>
mycomplex<T>::mycomplex( const T & x ){
real = x ;
imag = 0 ;
}
template <class T>
mycomplex<T>::mycomplex( ){
real = 0 ;
imag = 0 ;
}
template <class T>
std::ostream & operator << ( std::ostream & os , const mycomplex<T> & x ){
os << x.real ;
if( x.imag >= 0 )
os << "+" ;
os << x.imag << "i" ;
return os ;
}
template <class T>
mycomplex<T> operator + ( const mycomplex<T> & lhs , const mycomplex<T> & rhs ){
mycomplex<T> ans ;
ans.real = lhs.real + rhs.real ;
ans.imag = lhs.imag + rhs.imag ;
return ans ;
}
我看了this answer并如您在上面看到的那样实现了它,但这并没有让这个编译,尽管它在您声明变量时很方便。我也看了this answer并向模板类型添加了类型转换,但这导致我的类转到模板,这与目标完全相反。它允许上面的代码编译,但是任何 mycomplex + T 都会给出没有虚部的 mycomplex,这是不正确的。
最佳答案
你可以使用 std::enable_if 但它非常丑陋。
我很匆忙,所以不幸的是我没有对此进行广泛测试或启用促销(float
+ complex<int>
给你 complex<float>
)。
可运行代码 here .
#include <iostream>
#include <type_traits>
template <class T>
class mycomplex{
private:
T r ;
T i ;
public:
using Underlying = T;
mycomplex( const mycomplex<T> & x ) ;
mycomplex( const T & realx , const T & imagx ) ;
mycomplex( const T & x ) ;
mycomplex( ) ;
T real() const{
return r;
}
T imag() const {
return i;
}
template <class U>
friend std::ostream & operator << ( std::ostream & os , const mycomplex<U> & x ) ;
} ;
template <class T>
mycomplex<T>::mycomplex( const mycomplex<T> & x ){
r = x.r ;
i = x.i ;
}
template <class T>
mycomplex<T>::mycomplex( const T & realx , const T & imagx ){
r = realx ;
i = imagx ;
}
template <class T>
mycomplex<T>::mycomplex( const T & x ){
r = x ;
i = 0 ;
}
template <class T>
mycomplex<T>::mycomplex( ){
r = 0 ;
i = 0 ;
}
template <class T>
std::ostream & operator << ( std::ostream & os , const mycomplex<T> & x ){
os << x.r ;
if( x.i >= 0 )
os << "+" ;
os << x.i << "i" ;
return os ;
}
template<typename T>
struct is_mycomplex : std::false_type{
};
template<typename T>
struct is_mycomplex<mycomplex<T>> : std::true_type{
};
static_assert(!is_mycomplex<int>::value);
static_assert(is_mycomplex<mycomplex<int>>::value);
template <typename T>
auto type_helper(){
if constexpr (is_mycomplex<T>::value){
return typename T::Underlying{};
} else {
return T{};
}
}
template <class L, class R, typename = std::enable_if_t<
is_mycomplex<L>::value + is_mycomplex<R>::value == 2
||
(is_mycomplex<L>::value + is_mycomplex<R>::value == 1
&&
std::is_arithmetic_v<L> + std::is_arithmetic_v<R> ==1)
>>
auto operator + ( const L& lhs , const R& rhs ){
using T = decltype(type_helper<L>());
T real = 0;
T imag = 0;
if constexpr(std::is_arithmetic_v<L>) {
real+=lhs;
} else {
real+=lhs.real();
imag+=lhs.imag();
}
if constexpr(std::is_arithmetic_v<R>) {
real+=rhs;
} else {
real+=rhs.real();
imag+=rhs.imag();
}
return mycomplex<T>(real, imag);
;
}
int main(){
mycomplex<float> x = 5 , y( 3 , 2 ) ;
mycomplex<float> z = y + x ;
std::cout << x << '\n' << y << '\n' << z << std::endl ;
z = 5.5f + y ;
std::cout << "\n\n" << z << std::endl ;
}
关于c++ - 将原始数据类型解释为用户类,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/53233637/