C++ Primer阅读心得（第十四章）

1.不能重载的操作符，包括：  

: : （域操作符） 
.* （指针成员操作符）（这货很少用到啊）
 .（点操作符）  
?: （问号表达式）

2.不建议重载的操作符，包括：

因为无法保证求值顺序，不应该重载：逻辑与&&、逻辑或||、逗号运算符,
重载operator&之后会造成很多问题（尤其是返回类型与默认返回类型不一致时），所以避免重载operator&。

3.操作符重载的基本规则：

函数名称为：operator加上操作符
有返回类型、函数体和参数列表
一元操作符一个参数，二元操作符两个参数
成为类成员的操作符重载第一个参数被默认为this，所以参数个数再减一
只有调用操作符()可以有参数默认值，其他都不可以
操作符重载函数或者是类成员，或者必须含有一个类类型的参数（所以你不能重载内置类型的操作符）
只能重载已经存在的操作符，不能创造新的操作符（废话）
重载操作符的优先级和结合律与默认的保持一致

是不是很啰嗦？在这里举个例子吧。

class Foo {
friend Foo operator+(const Foo&, const Foo&);
public:
explicit Foo(int i):data(i){}
private:
int data;
}

Foo operator+(const Foo &left, const Foo &right) {
return Foo(left.data + right.data);
}

4.下面将各种操作符的重载列在如下表中：

操作符名称	函数名	返回值	参数列表	声明位置	其他说明
输入输出操作符	operator<< operator>>	stream对象的引用 (保证>>和<<可以连续使用)	stream &s, const Type &t (输入输出会改变流状态，所以引用不能为const)	类外friend (因为第一个参数不能为this)	输入操作符必须处理流失败 输出操作符则不需要
算数操作符	operator+ operator- operator* operator/ %^!~&|	Type的临时对象 (与内置类型的行为保持一致)	const Type &t1, const Type &t2	类外friend	推荐连同对应的复合运算符 一起定义，在内部可以使用 定义好的复合运算符来实现 对应的外部运算符
关系运算符	operator== operator!= operator< <= > >=	bool	const Type &t1, const Type &t2	类外friend	推荐成对定义，例如：定义 了==后把!=也定义了，并用 ==实现!=；推荐定义<，因 为这样可以在更多的STL容 器中使用；最好能够保障传 递性
赋值运算符	operator=	Type & (返回左侧对象的引用)	const Type & (拷贝赋值) Type && (移动赋值) 以及其他各种类型	类member (因为要返回左侧对象的引用)	只建议定义拷贝、移动以及 initializer_list版本的，其他 类型的版本容易让人费解
复合赋值运算符	operator+= operator-= operator*= operator/= %=^=&=|= <<= >>=	Type &	const Type &  以及其他各种类型	推荐类member	不建议定义奇怪的，定以后 建议同时定义对应的运算
下标运算符	operator[]	类内对象类型的引用	size_t	类member (因为要返回类内对象的引用)	建议同时定义const与非 const版本，来保证const 对象也可以使用
前置递增递减	operator++ operator--	Type &	无	类member (因为改变了对象本身)	定义前置的同时建议也定 义后置版本
后置递增递减	operator++ operator--	Type的临时对象 (递增递减前的拷贝)	int (注意，int只是为了与前置版本区分，从来不用)	类member	定义后置的同时建议也定 义前置版本
成员访问运算符	operator* operator->	Type & Type *	无	类member	推荐成对定义：注意保证-> 的语义不变
函数调用运算符	operator()	任意	任意	类member (不然就不是函数对象了)	可以有多个重载版本
类型转换运算符	operator type	type	无	类member	注意类型转换的二义性

5.lambda表达式与函数对象：定义了函数调用操作符(operator())的类型的对象被称为函数对象，它们可以被调用函数那样子调用。

class Foo{
public:
int operator() (int a, int b) const {
return a - b;
}
};

Foo minus; //函数对象
int c = minus(5, 4); //c = 1

而lambda表达式的背后，由编译器生成了一个重载了operator()的临时类的临时对象。值捕获的局部变量会被临时类的构造函数“拷贝”到类中；非mutable标记的lambda表达式对应的operator()是const的（所以不能修改捕获的变量）；引用捕获的局部变量就不需要这一“拷贝”过程，而直接被编译器使用。lambda表达式和函数对象通常与泛型算法合作完成任务。

6.function类型：在c++当中，以下四种类型的对象是可以被调用的。

函数
函数指针
lambda表达式
可调用对象

在混合使用它们的时候，相当的不方便，因为它们是四种不同类型的对象。为了解决这一问题，c++11中新增了function类型模板，以调用形式(“返回值-参数列表”)为Type，可以兼容以上全部类型，让它们像同一个类型的对象一样工作。

int add(int a, int b) {
return a + b;
}
int (*add_ptr) (int, int) = add;
auto add_lambda = [](int a, int b) {
return a + b;
}
class ADD {
int operator() (int a, int b) {
return a + b;
}
};
ADD add_object;
function<int(int, int)> f1 = add;
function<int(int, int)> f2 = add_ptr;
function<int(int, int)> f3 = add_lambda;
function<int(int, int)> f4 = add_object;

注意：不能将重载函数直接放入function中，需要用函数指针明确指明或者lambda临时包装一下（这方法太经典了）。

7.显式类型转换符explicit：在c++11中，新增了显式类型转换符，用来阻止编译器利用定义好的类型转换符来进行隐式类型转换。增加了explicit的类型转换符必须显式调用类型转换才可以（static_cast等）。

class Foo {
public:
Foo (int i):data(i){}
explicit operator int () {return data;}
private:
int data;
};
Foo f(1);
int a = 2 + f; //隐式转换，错误
int b = 2 + static_cast<int>(f); //ok，显式转换

注意：当表达式被当做条件处理时(if/while/do-while/for/问号表达式/&&/||/!)，编译器会隐式的执行显式类型转换。

8.类型转换的best practice：除了定义显式bool类型转换符之外，不要定义其他的类型转换。