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令class支持隐式类型转换通常是个糟糕的主意。
这条规则有其例外,最常见的例外是在建立数值类型时。
例,假设你设计一个class用来表现有理数,则允许整数“隐式转换”为有理数就很合理。
class Rational{
public:Rational(int numerator=0,int denominator=1);//允许隐式类型转换int numerator() const;//分子的访问函数int denominator() const;//分母的访问函数
};
将operator*写成Rational成员函数:
class Rational{
public://...const Rational operaotr*(const Rational& lhs,const Rational& rhs);
};
这个设计能让你将两个有理数进行相乘:
Rational oneEighth(1,8);
Rational oneHalf(1,2);
Rational result=oneHalf*oneEnglish;
result=result*oneEighth;
但当你尝试混合式算术时,你发现只有一半行得通:
result=oneHalf*2;
//result=2*oneHalf;//错误
为什么?
当你以对应的函数形式重写上述两个式子,就能发现问题的所在:
result=oneHalf.operator*(2);
//result=2.operaotr*(oneHalf);//错误
因为oneHalf是一个内含operator*函数的class对象,所以编译器调用该函数。但2没有相应的class,也就没有operator*成员函数,因此上述第二行代码是错误的。
那为什么对于oneHalf*2,这个表达式不是错误的。其第二个参数是整数2,但Rational::operator*需要的实参却是个Rational对象。这里发生了什么?为什么第一个可以,第二个不可以?
这里发生了隐式类型转换(implicit type conversion),编译器知道你正在传递一个int,但函数需要的是Rational,但它知道知道调用Rational构造韩素华并赋予你所提供的int,就可以变出一个适当的Rational来。因此,此调用动作在编译器眼中相当于:
const Rational temp(2);//根据2建立一个暂时性的Rational对象
result=oneHalf*temp;//等同于oneHalf.operator*(temp);
注意,上述转换只是因为构造函数是non-explicit的,若Rational构造函数时explicit,则以下语句没有一个可以通过编译:
result=oneHalf*2;//错误,无法将2转换为一个Rational
result=2*oneHalf;//错误
但为什么即使Rational构造函数不是explicit,仍然只有一个可通过编译,另一个不可以。
因为只有当参数被列于参数列(parameter list)内,这个参数才是隐式类型转换的合格参与者。而地位相当于“被调用的成员函数所隶属的那个对象”——即this对象——的那个隐喻参数,绝不是隐式类型转换的合格参与者。这就是为什么上述第一次调用可通过编译,因为第一次调用伴随一个放在参数列内的参数,第二次调用则否。
基于上述讨论,让operator*成为一个non-member函数,便允许编译器在每一个实参身上执行隐式类型转换:
class Ratioanl{//...
};
const Rational operaotr*(const Rational& lhs,const Rational& rhs)
{return Rational(lhs.numerator()*rhs.numerator(),lhs.denominator()*rhs.denominator());
}
int main()
{Rational oneFourth(1,4);Rational result;result=oneFourth*2;//正确result=2*oneFourth;//正确
}
还有一点需要考虑,operator*是否应该成为Rational class的一个friend函数?
就本例而言答案是否定的,因为operator*可以完全藉由Rational的public接口完成任务。这导出一个重要的观察:member函数的反面是non-member函数,不是friend函数。
无论何时若你可以避免friend函数就该避免,不能够只因函数不该成为member,就自动让它成为friend。
总结
若你需要为某个函数的所有参数(包括被this指针所指的那个隐喻参数)进行类型转换,那么这个函数必须是个non-member。