關於模板類

Question

假設我有具有模板友元函數，希望能實現倍增的陣列（myarray的）值的函數模​​板類的未綁定模板友元函數的返回類型：

​​

它適用於VS2013。然後，我將外部模板朋友函數的定義移到外面：

template<typename Val, typename Array> 
myArray<T,size> operator*(const Val &lhs, const Array &rhs){ 
    myArray<T,size> mat_t; 
    for(int i = 0;i < size; i++) 
    mat_t._array[i] = lhs * rhs._array[i]; 
    return mat_t; 
} 

這是不正確的！我想問題是與朋友函數的返回類型。但我不能弄明白。 那麼如何在類聲明之外定義像這樣的朋友模板函數呢？

Answer 1

friend函數聲明像第一個例子是奇怪的野獸。 myArray<T,Size>的每個實例都會創建一個截然不同的friend函數，只能通過參數依賴查找找到myArray<T,Size>。

一個免費的operator*沒有聲明，這種方式不行。

你可以讓你的代碼，這樣的工作：

template<class Val, class T, int size> 
myArray<T,size> operator*(const Val &lhs, const myArray<T,size> &rhs){ 
    myArray<T,size> mat_t; 
    for(int i = 0;i < size; i++) 
    mat_t._array[i] = lhs * rhs._array[i]; 
    return mat_t; 
} 

模板參數這裏所有的template<>列表中列出，他們是從參數*全部抵扣。

請記住將您的operator*放在與myArray相同的命名空間中。

friend myArray operator*(const T&lhs, const myArray &rhs){ 
    myArray mat_t; 
    for(int i = 0;i < size; i++) 
    mat_t._array[i] = lhs * rhs._array[i]; 
    return mat_t; 
} 

非template朋友operator*：

不過，就個人而言，我會一起去。再次，其中一個是「產生」每個myArray<T,size>，但它本身不是template。這具有某些優點，比如它對轉換構造函數更好。

再進一步，我們得到：

friend myArray& operator*=(myArray&mat, const T&scalar){ 
    for(int i = 0;i < size; i++) 
    mat._array[i] *= scalar; 
    return mat; 
} 
friend myArray operator*(const T&scalar, myArray mat){ 
    mat *= scalar; 
    return mat; 
} 
friend myArray operator*(myArray mat, const T&scalar){ 
    mat *= scalar; 
    return mat; 
} 

，我們先創建一個*=，然後在它的條款寫*。請注意，*需要按值myArray（因爲無論如何我需要返回一個副本，也可能在方法外發生），並且我支持mat*scalar和scalar*mat和mat*=scalar。

另請注意，矩陣矩陣...只是工作。

這個friend operator是一個好主意的原因是說明here。注意代碼不能編譯。現在編譯爲#define ADL to move the operator* into the class as friends。 Koenig運營商讓operator*在不作爲模板的情況下在template類上運行，並且模板的參數匹配規則很難正確得到，不會過於狹窄，過於寬泛或使用討厭的SFINAE。

template<class Array 
    class=std::enable_if_t<std::is_same<std::decay_t<Array>,myArray>> 
> 
friend Array operator*=(Array&&mat, const T&scalar){ 
    for(int i = 0;i < size; i++) 
    mat._array[i] *= scalar; 
    return std::forward<Array>(mat); 
} 

這是更復雜的，但確實有趣的事情與完美轉發（用於縮寫C++ 14）：

下一步，operator*=可以通過得到改善。一個臨時的myArray得到move d到返回值（它允許參考壽命延長工作），而非臨時myArray返回一個參考。

這提供了一個原因，即使*=應該是friend。它允許r和lvalues都以相同的方法實現。

另一方面，可能你不希望*=與rvalues一起使用。在這種情況下，請使用帶有&參考類別限定符的常規方法來消除該選擇。

Answer 2

T和size是模板參數myArray。如果你定義了一個包含這些模板參數的函數，而不是定義myArray，那麼你必須再次聲明它們是模板參數，例如，

template <typename T, int size, typename Val, typename Array> 

不過，這不會幫助你多少，即使你得到它的編譯，因爲你將不能夠真正正確地調用操作，因爲編譯器無法推斷出模板參數T和size。呼叫將不得不尷尬的東西像

auto a = operator*<double, 4>(22, someArray); 

你可能想使一個函數，只返回相同類型作爲其第二個參數 - 別的就沒有太大的意義反正。爲了避免與模板的朋友聲明困難（難以得到正確的），你與朋友們的緊耦合，可以中繼運營商到公共乘法功能，或者更好的是，運營商* =

template<typename T, int size> 
class myArray { 
    T *_array; 
public: 
    myArray() : _array(new T[size]{22}) {} 
    //... 
    template<typename Val> 
    myArray& operator*=(const Val &val) { 
    for (int i = 0; i < size; ++i) 
     _array[i] *= val ; 
    return *this; 
    } 
}; 

template <typename Val, typename T, int size> 
myArray<T,size> operator*(const Val &lhs, myArray<T, size> tmp) { 
    tmp *= lhs; 
    return tmp; 
}  

對於理由爲什麼operator*=應該是會員功能而不是免費的朋友功能請參閱this link