矩阵模板类的重载运算符函数应该是友元还是成员-解网

问：

虽然有很多关于使重载的运算符函数成为朋友或成员的帖子，但我仍然无法决定。我正在实现模板化矩阵类，主要用于算术运算，并且我以两种方式编写了重载运算符函数。让他们成为朋友的标准应该是什么？谢谢

C++ 模板运算符重载好友

不是我复制的（我认为），但这包含一些很好的规则/指南/讨论运算符重载的基本规则和习语是什么？我的看法是（1）对用户来说最不令人惊讶，并且（2）成员函数应该对对象进行操作，如果它们返回一个新对象，则使它们成为非成员。

1赞 Sam Varshavchik 6/6/2023

没有 C++ 的最高领袖坐在宝座上，祝福选定的实现技术并谴责所有其他技术。在这种情况下，通过充分了解每个备选方案的优缺点，然后选择特定于类、模板和应用程序代码的最佳备选方案，可以做出明智的决策。

1赞 BoP 6/6/2023

一个区别是，成员总是具有最左边的参数，而朋友可以具有不同的类型。这就是为什么不能成为班级的成员。thisoperator<<(ostream&, my_class)

0赞 Oersted 6/6/2023

我的经验法则是：朋友违反了封装，但有时是必要的。因此，首先我认为我的设计是为了不使用它。如果我必须将我的类内部暴露给某个函数或其他类，我会先尝试一个密钥环模式（不确定它是否是最佳链接）。只有在万不得已的情况下，我才会使用.friend

0赞 Oersted 6/6/2023

也许这个链接是为了细粒度的友谊。

答：

0赞 sigma 6/8/2023 #1

这主要是偏好和指南的领域，其中一些已经在评论中提到，还有一些列在我的首选建议 C++ 核心指南中。

不过，也有一些硬性限制。其中一个可能与您特别相关：假设您想允许标量数的乘法。基本类型甚至没有成员函数，因此，如果它们可以出现在左侧，则只能将运算符定义为非成员。但这同样适用于您自己无法修改的类，例如 .std::complex

如果该操作员还需要访问您不想公开的类的详细信息，那么唯一实际的选择就是让它成为朋友。这实际上保护了封装！

除了这些限制之外，好友声明还有一些好处。它允许您在类内联定义非成员函数，而不必在行外重复可能复杂的模板标头。这样的内联好友也被称为“隐藏好友”，因为它对普通的姓名查找是隐藏的。现在我们变得非常技术化，但这仍然会显着影响编译速度。

对于一些示例代码，我倾向于实现标量乘法的示例，如下所示：

template<number T, ...>
class Matrix
{
public:
    Matrix& operator*=(T const& rhs)
    { /* the actual operation */ }

    friend Matrix operator*(Matrix lhs, T const& rhs)
    {
        lhs *= rhs;
        return lhs;
    }

    friend Matrix operator*(T const& lhs, Matrix rhs)
    {
        return rhs * lhs;
    }
};

这里的名字只是一个合适概念的替身。目前，标准库中没有包含非基本算术类型的概念，因此您必须自己获取以允许复数。请注意，在此示例中，s 可能是常规非成员，我只是发现这种方式更方便和可读。numberoperator*

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矩阵模板类的重载运算符函数应该是友元还是成员

Should overloaded operator functions for matrix template class be friend or members

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