为什么友元运算符要求其操作数具有常量性，而成员运算符则不需要？

Question

这可能与仅在某些情况下才允许引用临时对象有关，但我不确定此规则如何适用。

在这个例子中，编译器在 line 处停止，a + b + c因为a + b返回一个Int，为了计算 ，必须引用它(a+b) + c。根据我所读到的，这是一个深思熟虑的选择，因此临时值不会发生突变。修复此代码的方法是将签名更改为Int operator + (const Int & a, const int & b).

struct Int {
    int a;
    Int() { a = 0; }
    Int(int i) { a = i; }
    friend Int operator + (Int &, const Int &);
};

Int operator + (Int & a, const Int & b) {
    return Int(a.a + b.a);
}

int main() {
    Int a, b, c;
    a + b + c;
    return 0;
}

但是，如果我们将运算符从friend函数更改为结构成员，那么这段代码应该与创建临时可变值具有相同的问题，实际上编译：

struct Int {
    int a;
    Int() { a = 0; }
    Int(int i) { a = i; }
    Int operator + (Int &);
};

Int Int::operator + (Int & v)
{
    return Int(a + v.a);
}

int main()
{
    Int a, b, c;
    a + b + c;
    return 0;
}

为什么会发生这种情况？这两种情况看起来大多相同，但在后者中，不仅constRHS 值不需要 -ness，LHS 值也不需要。

Answer 1

在第一种情况下，代码实际上等效于：

operator+(operator+(a, b), c);

这里，表达式operator+(a, b)是一个rvalue，它不能绑定到非常量左值引用。

在第二种情况下，我们有：

a.operator+(b).operator+(c);

不存在这样的问题，因为只有左值 b和c绑定到该非const左值参考参数。

正如@BenVoigt 指出的那样，您可能想知道在临时对象上调用非常量成员函数。这是完全合法的。标准中有关于它的特殊规则，@dfrib 的回答中有详细描述。