C++/CLI：如何重載運算符來接受引用類型？

Question

我想用重載的操作符創建一個CLI值類c_Location，但我認爲我有一個拳擊問題。我已經實現了操作符重載，如許多手冊中所見，所以我相信這一定是正確的。 這是我的代碼：

value class c_Location 
{ 
public: 
    double x, y, z; 
    c_Location (double i_x, double i_y, double i_z) : x(i_x), y(i_y), z(i_z) {} 

    c_Location& operator+= (const c_Location& i_locValue) 
    { 
    x += i_locValue.x; 
    y += i_locValue.y; 
    z += i_locValue.z; 
    return *this; 
    } 
    c_Location operator+ (const c_Location& i_locValue) 
    { 
    c_Location locValue(x, y, z); 
    return locValue += i_locValue; 
    } 
}; 

int main() 
{ 
    array<c_Location,1>^ alocData = gcnew array<c_Location,1>(2); 
    c_Location locValue, locValue1, locValue2; 
    locValue = locValue1 + locValue2; 
    locValue = alocData[0] + alocData[1]; // Error C2679 Binary '+': no operator found which takes a right-hand operand of type 'c_Location' 
} 

搜索較長時間後，我發現錯誤來自操作數被引用類型，因爲它是一個值類型的數組元素，並且函數只接受值類型，因爲它需要非託管引用。我現在有2個possibiblities：

1. 添加開箱澆鑄到c_Location等改變故障線路在main（）到
   locValue = alocData[0] + (c_Location)alocData[1];
2. 修改操作員+重載，以便它通過值，而不是通過採用參數參考：
   c_Location operator+ (const c_Location i_locValue)

兩個選項工作，但據我所看到的，他們都有缺點：
選擇1意味着我必須在需要的地方明確施放。
選擇2意味着該函數將在其調用中創建參數的副本，因此浪費性能（儘管不多）。

我的問題：我的失敗分析是否正確或失敗是否有其他原因？
有更好的第三個選擇嗎？
如果不是：哪個選項1或2更好？我現在更喜歡＃2。

Answer 1

TL; DR版本：

對於託管代碼，使用%了一通通過引用參數，而不是&

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您診斷並不完全正確。拳擊與你的問題無關。但是參考類型以某種方式。

當你說「我發現錯誤來自作爲參考類型的操作數」時，你真的很接近。那麼，操作數是一個值類型而不是引用類型。但是當操作數存儲在內部的引用類型中時會發生錯誤，因爲那麼它就在垃圾收集堆（其中放置了所有引用類型的實例）內。這適用於數組以及包含值類型成員的自己的對象。

危險是當垃圾收集器運行時，它可以在gc堆上移動項目。這會破壞本機指針（*）和引用（&），因爲它們存儲地址並且希望它永遠保持不變。爲了解決這個問題，C++/CLI提供了與垃圾收集一起努力做兩件事跟蹤指針（^）和跟蹤引用（%）：

• 確保封閉的對象是不是當你釋放」重新使用它
• 找到新地址，如果垃圾收集器移動封閉對象

對於從C++/CLI使用，可以使operator+非成員，就像普通的C++。

value class c_Location 
{ 
public: 
    double x, y, z; 
    c_Location (double i_x, double i_y, double i_z) : x(i_x), y(i_y), z(i_z) {} 

    c_Location% operator+= (const c_Location% i_locValue) 
    { 
     x += i_locValue.x; 
     y += i_locValue.y; 
     z += i_locValue.z; 
     return *this; 
    } 
}; 

c_Location operator+ (c_Location left, const c_Location% right) 
{ 
    return left += right; 
} 

的缺點是，C＃不使用非成員，用C＃的兼容性，它寫這樣一個非成員運算符（帶有兩個操作數顯式），但使之成爲公共靜態成員。

value class c_Location 
{ 
public: 
    double x, y, z; 
    c_Location (double i_x, double i_y, double i_z) : x(i_x), y(i_y), z(i_z) {} 

    c_Location% operator+= (const c_Location% i_locValue) 
    { 
     x += i_locValue.x; 
     y += i_locValue.y; 
     z += i_locValue.z; 
     return *this; 
    } 

    static c_Location operator+ (c_Location left, const c_Location% right) 
    { 
     return left += right; 
    } 
}; 

沒有理由擔心這個了operator+=，因爲C＃不承認，反正，它會使用operator+和結果分配回原來的對象。

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對於基本類型，如double或int，你可能會發現你需要使用%還，但前提是你需要的是基本類型的實例的引用存儲在管理對象中：

double d; 
array<double>^ a = gcnew darray<double>(5); 
double& native_ref = d; // ok, d is stored on stack and cannot move 
double& native_ref2 = a[0]; // error, a[0] is in the managed heap, you MUST coordinate with the garbage collector 
double% tracking_ref = d; // ok, tracking references with with variables that don't move, too 
double% tracking_ref2 = a[0]; // ok, now you and the garbage collector are working together 

Answer 2

規則是從本地C而不同++：

• 的CLI要求該操作員重載是靜態類的成員
• 你可以在C++/CLI中使用const關鍵字，但是你沒有得到它的里程，CLI不支持強制執行常量，並且沒有其他.NET語言支持它。
• 傳遞值類型的值應該按值完成，這就是首先在.NET中創建值類型的要點。使用&引用是很麻煩，這是垃圾收集器無法調整的運行時本機指針。如果您嘗試在託管類中嵌入的c_Location上使用運算符重載，則會發生編譯錯誤。如果你想避免值複製語義，那麼你應該聲明一個ref class。 ^代碼中的帽子^
• 您在C++/CLI中創建的任何互操作類型應聲明爲public因此它可用於其他程序集和.NET語言。目前還不完全清楚這是否是您的意圖，通常是您編寫C++/CLI代碼的原因。

你可以讓你的價值類看起來像這個：

public value class c_Location 
{ 
public: 
    double x, y, z; 
    c_Location (double i_x, double i_y, double i_z) : x(i_x), y(i_y), z(i_z) {} 

    static c_Location operator+= (c_Location me, c_Location rhs) 
    { 
    me.x += rhs.x; 
    me.y += rhs.y; 
    me.z += rhs.z; 
    return me; 
    } 
    static c_Location operator+ (c_Location me, c_Location rhs) 
    { 
    return c_Location(me.x + rhs.x, me.y + rhs.y, me.z + rhs.z); 
    } 
}; 

未經檢驗的，應該是接近。您現在將看到main（）中的代碼無問題地編譯。