重载 C++ 算术运算符

Question

我正在尝试创建一些使用继承类的重载算术运算符，如下所示：

class Block {
    public:
        Block() {}
        virtual double Value() {};
};

class Constant : public Block {
    public:     
        Constant(double v) { value = v; }
        virtual double Value() { return value; }
    private:
        double value;       
};

class Add : public Block {
    public:
        Add(Block &a, Block &b) { value1 = &a; value2 = &b; }
        virtual double Value() { return value1->Value() + value2->Value(); }
    private:
        Block *value1;
        Block *value2;          
};

Block operator + (Block &a, Block &b) {
    return new Add(a, b);
}

int main() {
    Constant a(5.0);
    Constant b(6.0);
    printf("%.3f", (a+b).Value());
}

但我得到以下信息： error: conversion from 'Add*' to non-scalar type 'Block' requested

这是我第一次在 C++ 中使用 OOP，所以我的想法可能吗？

Answer 1

作为一般规则，运算符重载和继承不能很好地协同工作，因为在 C++ 中，运算符通常具有值语义。然而，有一个主要的例外，如果您的Add类的所有实例实际上都是您的operator+（临时）的返回值，那么您已经有效地实现了编译时表达式评估——一种非常重要的优化技术。（在现代 C++ 中，这通常是使用模板来完成的，而不是继承，但原理是一样的。）

因为运算符具有值语义，所以它们应该返回值，而不是指针。这意味着没有new。另一个不使用的原因new是任何newed 必须被显式删除，并且在大多数情况下，没有办法显式删除作为表达式一部分返回的指针。并且这样的指针也必须取消引用。

编辑：

我似乎忘记了一个重要的点：运算符声明的返回值必须是您返回的实际类型，因为您的返回表达式将被复制到该类型中。因此：

Add
operator+( Block const& lhs, Block const& rhs )
{
    return Add( lhs, rhs );
}

也请注意const。没有它，您就不能在临时对象上使用运算符；ega + b + c将是非法的（假设 a、b和c属于 类型Block，或者是从它派生的某种类型）。