Operators

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2023-12-01

头文件: "boost/operators.hpp"

Operators库由多个基类组成。每一个类生成与其名字概念相关的操作符。你可以用继承的方式来 使用它们,如果你需要一个以上的功能,则需要使用多重继承。幸运的是,Operators中定义了一些复合的概念,在大多数情况下可以无须使用多重继承。 下面将介绍最常用的一些Operator类,包括它们所表示的概念,以及它们对派生类的要求。某些情况下,使用Operators时,对真实概念的要求会 不同于对该概念基类的要求。例如,概念 addable 要求有一个操作符 T operator+(const T& lhs,const T& rhs) 的定义,而Operators的基类 addable 却要求有一个成员函数,T operator+=(const T& other). 使用这个成员函数,基类 addable 为派生类自动增加了 operator+. 在以下章节中,都是首先给出概念,然后再给出对派生自该概念的类的要求。我没有重复本库中的所有概念,仅是挑选了最重要的一些;你可以在 www.boost.org 上找到完整的参考文档。

less_than_comparable

less_than_comparable 要求类型T具有以下语义。

bool operator<(const T&,const T&);
bool operator>(const T&,const T&);
bool operator<=(const T&,const T&);
bool operator>=(const T&,const T&);

要派生自 boost::less_than_comparable, 派生类(T)必须提供:

bool operator<(const T&, const T&);

注意,返回值的类型不必是真正的 bool, 但必须可以隐式转换为 bool. C++标准中的概念 LessThanComparable 要求提供operator&lt; ,所以从 less_than_comparable 派生的类必须符合该要求。作为回报,less_than_comparable 将依照 operator&lt; 实现其余的三个操作符。

equality_comparable

equality_comparable 要求类型T具有以下语义。

bool operator==(const T&,const T&);
bool operator!=(const T&,const T&);

要派生自 boost::equality_comparable, 派生类(T)必须提供:

bool operator==(const T&,const T&);

同样,返回值的类型不必是 bool, 但必须可以隐式转换为 bool. C++标准中的概念 EqualityComparable 要求必须提供 operator== ,因此从 equality_comparable 派生的类必须符合该要求。equality_comparable 类为 T 提供 bool operator!=(const T&,const T&).

addable

addable 概念要求类型T具有以下语义。

T operator+(const T&,const T&);
T operator+=(const T&);

要派生自 boost::addable, 派生类(T)必须提供:

T operator+=(const T&);

返回值的类型必须可以隐式转换为 T. 类 addableT 实现 T operator+(const T&,const T&).

subtractable

subtractable 概念要求类型T具有以下语义。

T operator-(const T&,const T&);
T operator-=(const T&);  // 译注:原文为 T operator+=(const T&); 有误

要派生自 boost::subtractable, 派生类(T)必须提供:

T operator-=(const T&,const T&);

返回值的类型必须可以隐式转换为 T. 类 addableT 实现 T operator-(const T&,const T&).

orable

orable 概念要求类型T具有以下语义。

T operator|(const T&,const T&);
T operator|=(const T&,const T&);

要派生自 boost::orable, 派生类(T)必须提供:

T operator|=(const T&,const T&);

返回值的类型必须可以隐式转换为 T. 类 addableT 实现 T operator|(const T&,const T&).

andable

andable 概念要求类型T具有以下语义。

T operator&(const T&,const T&);
T operator&=(const T&,const T&);

要派生自 boost::andable, 派生类(T)必须提供:

T operator&=(const T&,const T&);

返回值的类型必须可以隐式转换为 T. 类 addableT 实现 T operator&(const T&,const T&).

incrementable

incrementable 概念要求类型T具有以下语义。

T& operator++(T&);
T operator++(T&,int);

要派生自 boost::incrementable, 派生类(T)必须提供:

T& operator++(T&);

返回值的类型必须可以隐式转换为 T. 类 addableT 实现 T operator++(T&,int).

decrementable

decrementable 概念要求类型T具有以下语义。

T& operator--(T&);
T operator--(T&,int);

要派生自 boost::decrementable, 派生类(T)必须提供:

T& operator--(T&);

返回值的类型必须可以隐式转换为 T. 类 addableT 实现 T operator--(T&,int).

equivalent

equivalent 概念要求类型T具有以下语义。

bool operator<(const T&,const T&);
bool operator==(const T&,const T&);

要派生自 boost::equivalent, 派生类(T)必须提供:

bool operator<(const T&,const T&);

返回值的类型必须可以隐式转换为 bool. 类 equivalentT 实现 T operator==(const T&,const T&). 注意,等价(equivalence)和相等(equality)准确的说是不一样的;两个等价(equivalent)的对象并不一定是相等的(equal)。但对于这里的 equivalent 概念而言,它们是一样的。

解引用操作符

对于迭代器,有两个概念特别有用,dereferenceableindexable, 分别表示了解引用的两种情况:一个是*t, t是一个支持解引用的迭代器(显然所有迭代器都支持),另一个是indexing, t[x], t是一个支持下标操作符寻址的类型,而 x 通常是一个整数类型。在更高的抽象级别,它们两个通常一起使用,合称迭代器操作符,包括这两个解引用操作符和一些简单的算术操作符。

dereferenceable

dereferenceable 概念要求类型T具有以下语义,假设 T 是操作数,R 是引用类型,而 P 是指针类型(例如,T 是一个迭代器类型,R 是该迭代器的value_type的引用,而 P 则是该迭代器的value_type的指针)。

P operator->() const;
R operator*() const;

要派生自 boost::dereferenceable, 派生类(T)必须提供:

R operator*() const;

另外,R的一元 operator& 必须可以被隐式转换为 P. 这意味着 R 不必一定要是引用类型,它可以是一个代理类(proxy class)。类dereferenceableT 实现 P operator-&gt;() const.

indexable

indexable 概念要求类型T具有以下语义,假设 T 是操作数,R 是引用类型,P 是指针类型,而 Ddifference_type (例如,T 是一个迭代器类型,R 是该迭代器的value_type的引用,P 是该迭代器的value_type的指针,而 D 则是 difference_type)。

R operator[](D) const;
R operator+(const T&,D);

要派生自 boost::indexable, 派生类(T)必须提供:

R operator+(const T&,D);

indexableT 实现 R operator[](D) const.

复合算术操作符

到目前为止我们看到的概念都只代表了最简单的功能。但是,还有一些高级的,或是复合的概念,它们由几个简单概念组合而成,或是在复合概念之上再增加简单的概念而成。例如,一个类是 totally_ordered 的,如果它同时是 less_than_comparable 的和 equality_comparable的。这些组合很有用,因为它们减少了代码的数量,同时还表明了重要且常用的概念。由于它们只是表示了已有概念的组合,所以这些概念很容易用一个表格来表示它们所包含的简单概念。例如,如果一个类派生自 totally_ordered, 它必须实现 less_than_comparable 所要求的操作符(bool operator&lt;(const T&,const T&)) 和 equality_comparable 所要求的操作符(bool operator==(const T&,const T&))。

组合概念由以下概念组成
totally_orderedless_than_comparableequality_comparable
additiveaddablesubtractable
multiplicativemultipliabledividable
integer_multiplicativemultiplicativemodable
arithmeticadditivemultiplicative
integer_arithmeticadditiveinteger_multiplicative
bitwiseandableorablexorable
unit_steppableincrementabledecrementable
shiftableleft_shiftableright_shiftable
ring_operatorsadditivemultipliable
ordered_ring_operatorsring_operatorstotally_ordered
field_operatorsring_operatorsdividable
ordered_field_operatorsfield_operatorstotally_ordered
euclidian_ring_operatorsring_operatorsdividablemodable
ordered_ euclidian_ring_operatorseuclidean_ring_operatorstotally_ordered