Пример 15.5. Конкатенация с использованием оператора не члена
#include <iostream>
#include <cstring>
class String { // Предположим, что объявление класса String содержит,
// по крайней мере, все, что указанно ниже
public:
String();
String(const char* p);
String(const String& orig);
~String() {delete buf_;}
String& append(const String& s);
size_t length() const;
const char* data() const;
String& operator=(const String& orig);
// ...
};
String operator+(const String& lhs, const String& rhs) {
String tmp(lhs); // Сконструировать временный объект с помощью
// конструктора копирования
tmp.append(rhs); // Использовать функцию-член для выполнения реальной
// работы
return(tmp); // Возвратить временный объект
}
int main() {
String s1("banana ");
String s2("rancher");
String s3, s4, s5, s6;
s3 = s1 + s2; // Работает хорошо, но с сюрпризами
s4 = s1 + "rama"; // Автоматически конструируется "rama", используя
// конструктор String(const char*)
s5 = "ham " + s2; // Круто, то же самое можно делать даже
s6 = s1 + "rama " + s2; // с другим операндом
std::cout << "s3 = " << s3.data() << '\n';
std::cout << "s4 = " << s4.data() << '\n';
std::cout << "s5 = " << s5.data() << '\n';
std::cout << "s6 = " << s6.data() << '\n';
}
Независимый оператор объявляется и определяется подобно оператору функции-члена. В примере 15.5 я мог бы реализовать operator+ как функцию-член, объявляя ее следующим образом.
String operator+(const String& rhs);
В большинстве случаев это будет работать одинаково, независимо от того, определяется ли operator+ как функция-член или нет, однако существует, по крайней мере, две причины, по которым желательно реализовать его не как функцию-член. Первая причина концептуальная, имеет ли смысл иметь оператор, который возвращает новый, отличный от других объект? operator+, реализованный как функция-член, не проверяет и не изменяет состояние объекта. Это служебная функция общего назначения, которая в данном случае работает со строками типа String и, следовательно, не должна являться функцией членом.
Вторая причина техническая. При использовании оператора-члена вы не сможете выполнить следующую операцию (из приведенного выше примера).
s5 = "ham " + s2;
Это не сработает, потому что символьная строка не имеет operator+, который принимает String в качестве параметра. С другой стороны, если вы определили независимый operator+, который принимает два параметра типа String, ваш компилятор проверит наличие в классе String конструктора, принимающего const char* в качестве аргумента (или любой другой тип, который вы используете совместно с String), и сконструирует временный объект на этапе выполнения. Поэтому приведенная выше строка эквивалентна следующей.
s5 = String("ham ") + s2;
Компилятор позволяет вам немного сэкономить ваши действия и не вводить несколько символов за счет поиска и вызова соответствующего конструктора.
Перегрузка операторов сдвига потоков влево и вправо (<< и >>) также требует применения операторов не-членов. Например, для записи нового объекта в поток, используя сдвиг влево, вам придется следующим образом объявить operator<<:
ostream& operator<<(ostream& str, const MyClass& obj);
Конечно, вы можете создать подкласс одного из классов потока стандартной библиотеки и добавить все необходимые вам операторы сдвига влево, но будет ли такое решение действительно удачным? При таком решении только тот программный код, который использует ваш новый класс потока, сможет записывать в него объекты вашего специального класса. Если вы используете независимый оператор, любой программный код в том же самом пространстве имен сможет без проблем записать ваш объект в ostream (или считать его из istream).
15.6. Инициализация последовательности значениями, разделяемыми запятыми
Требуется инициализировать последовательность набором значений, разделяемых запятыми, подобно тому как это делается для встроенных массивов.
При инициализации стандартных последовательностей (таких как vector и list) можно использовать синтаксис с запятыми, определяя вспомогательный класс и перегружая оператор запятой, как это продемонстрировано в примере 15.6.
Пример 15.6. Вспомогательные классы для инициализации стандартных последовательностей с применением синтаксиса с запятыми
#include <vector>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <algorithm>
using namespace std;
template<class Seq_T>
struct comma helper {
typedef typename Seq_T::value_type value_type;
explicit comma_helper(Seq_T& x) : m(x) {}
comma_helper& operator=(const value_type& x) {
m.clear();
return operator+=(x);
}
comma_helper& operator+=(const value_type& x) {
m.push_back(x);
return *this;
}
Seq_T& m;
};
template<typename Seq_T>
comma_helper<Seq_T> initialize(Seq_T& x) {
return comma_helper<Seq_T>(x);
}
template<class Seq_T, class Scalar_T>
comma_helper<Seq_T>& operator,(comma_helper<Seq_T>& h, Scalar_T x) {
h += x;
return h;
}
int main() {
vector v;
int a = 2;
int b = 5;
initialize(v) = 0, 1, 1, a, 3, b, 8, 13;
cout << v[3] << endl; // выдает 2
system("pause");
return EXIT_SUCCESS;
}
Часто стандартные последовательности инициализируются путем вызова несколько раз функции-члена push_back. Поскольку это приходится делать не так уж редко, я написал функцию initialize, которая помогает избавиться от этого скучного занятия, позволяя выполнять инициализацию значениями, разделяемыми запятыми, подобно тому как это делается во встроенных массивах.