在同一類中重載operator <和operator>

Question

在我的作業中，我必須設計一個類Message;在其他屬性中，它具有屬性「優先級」（主要目標是實現優先級隊列）。

在容器中，我必須檢查一個對象是否大於其他對象，我重載了操作符'>'。現在，我有一個關於它的一些一般性的問題...

問題一：

如果我重載運算符「>」，我應該重載運算符「<」的參數（const的消息&，常量消息& ）？

我的看法是，超載都>和<，並使用它的代碼將產生錯誤：

if(message1 > message2) 
    { ... } 

（執行以下代碼調用運營商>爲MESSAGE1對象，或運營商< MESSAGE2對象？）

但是，如果我用運營商這樣的內容：

if(message1 < message2) 
    { ... } 

？

操作>聲明爲友元函數：

friend bool operator>(const Message& m1, const Message& m2) 

是否需要被聲明爲成員函數？

謝謝。

Answer 1

If I overload operator '>', should I overload operator '<' for argumenst (const Message&, const Message&)?

是的。實際上，在大多數代碼中，約定使用<而不是>（不要問我爲什麼，可能是歷史）。但更一般地說，總是使整套相關操作符過載;在你的情況下，這也可能是==,!=,<=和>=。

(Does the following code calls operator > for message1 object, or operator < message2 object?)

它總是調用它在代碼中找到的內容。對於C++編譯器，>和<之間絕對沒有關係。對我們來說，它們看起來很相似，但編譯器會看到兩個完全不同的，無關的符號。所以沒有歧義：編譯器調用它所看到的。

Does it need to be declared as member function?

不。實際上，最好不要聲明爲成員函數。將其聲明爲成員函數意味着第一個參數（即表達式的左側）必須是一個Message對象，而不是可以隱式轉換爲Message的對象。

要理解這一點，考慮以下情況：

struct RealFraction { 
    RealFraction(int x) { this.num = x; this.den = 1; } 
    RealFraction(int num, int den) { normalize(num, den); } 
    // Rest of code omitted. 

    bool operator <(RealFraction const& rhs) { 
     return num * rhs.den < den * rhs.num; 
    } 
}; 

現在，你可以寫下面的對比：

int x = 1; 
RealFraction y = 2; 
if (y < x) … 

，但你無法寫：

if (x < y) … 

雖然存在從01的隱式轉換到RealFraction（使用第一個構造函數）。

另一方面，如果您使用了非成員函數來實現該運算符，則兩種比較都可以工作，因爲C++會知道在第一個參數上調用隱式構造函數。

Answer 2

是的，你應該......但你可以（而且按理說應該）實現三個<，>，<=，>=在另外一個方面。這確保了他們的行爲一致。通常，<是其他實施方式中的一個，因爲它是set s和map s中使用的默認運算符。

E.g.如果您實施了<，則可以像這樣定義>,<=和>=。

inline bool operator>(const Message& lhs, const Message& rhs) 
{ 
    return rhs < lhs; 
} 

inline bool operator<=(const Message& lhs, const Message& rhs) 
{ 
    return !(rhs < lhs); 
} 

inline bool operator>=(const Message& lhs, const Message& rhs) 
{ 
    return !(lhs < rhs); 
} 

==和!=通常是單獨實現。有時類實現==，使得a == b當且僅當!(a < b) && !(b < a)但有時==被實現爲比!(a < b) && !(b < a)更嚴格的關係。但是，這樣做確實會給班級的客戶帶來更多的複雜性。

在某些情況下是可以接受的，以有<，>，<=和>=但不==或!=。

Answer 3

如果賦值沒有明確要求使用運算符重載，也可以考慮使用函數對象。原因在於可能有多種方法比較兩個消息的「小於」（例如比較按照字典順序排列的內容，發佈時間等），因此operator<的含義並不直觀。隨着std::priority_queue函數對象在使用被指定爲第三個模板參數

（不幸的是，你還需要指定第二個 - 基礎容器類型）：

#include <queue> 
#include <string> 
#include <functional> 
#include <vector> 

class Message 
{ 
    int priority; 
    std::string contents; 
    //... 
public: 
    Message(int priority, const std::string msg): 
     priority(priority), 
     contents(msg) 
    {} 
    int get_priority() const { return priority; } 
    //... 
}; 

struct ComparePriority: 
    std::binary_function<Message, Message, bool> //this is just to be nice 
{ 
    bool operator()(const Message& a, const Message& b) const 
    { 
     return a.get_priority() < b.get_priority(); 
    } 
}; 

int main() 
{ 
    typedef std::priority_queue<Message, std::vector<Message>, ComparePriority> MessageQueue; 
    MessageQueue my_messages; 
    my_messages.push(Message(10, "Come at once")); 
} 

當實現自己的優先級隊列，可以通過以下方式解決：

class MessageQueue 
{ 
    std::vector<Message> messages; 
    ComparePriority compare; 
    //... 
    void push(const Message& msg) 
    { 
     //... 
     if (compare(msg, messages[x])) //msg has lower priority 
     //... 
    } 
};