如何在C++中为整数等内置类型添加成员函数

Question

我正在使用 C++ 实现一些东西，我有一个索引类型的集群，它包括两个成员：一个是整数，另一个是结构，如下所示：

typedef int IndexA_t;
struct IndexB_t { ... };

这里有一个需求，我想为这两种类型添加一个通用函数（假设，命名为fun1()），因为我想将它们传递到一个将调用fun1()的模板函数中，很容易为IndexB_t实现这个，但是对于IndexA_t我很困惑，我怎么能为一个整数引入一个函数成员（内置）类型？我必须实现一个 class 模拟 int 类型吗？确实需要很多不必要的工作（很多操作员...），还有其他方法吗？

非常感谢您的帮助，谢谢。

Answer 1

实现一个行为类似于 int 但可以扩展的类型并不难。

#include <iostream>

class Int
{
  int m_i;
public:
  Int(int i) : m_i(i) {};
  operator int&() { return m_i; }
  operator int() const { return m_i; }
};

void func(int) {}

int main()
{
  // copy-assignment from int
  Int i = 2;
  i = 4+15;

  // Binding reference
  int& x = i;
  x = 2;

  // Implicit conversion in expression
  std::cout << i + 2 << '\n';

  // Implicit conversion in parameter
  func(i);
}

Answer 2

你可以按照玉米杆的建议去做，并使用 std::begin 和 std::end 所采用的相同技术。它为定义 begin/end 成员函数的对象提供重载，并为其他类型（在这种情况下为数组）提供重载，在这些类型上使用该函数是有意义的。

在下面的设计示例中，我们有一个 getval 自由函数，它为定义 getval 成员函数的类型提供重载，使用尾随 return 类型来激活 SFINAE .然后对于其他类型，它使用类型特征来确保只允许整数类型，而拒绝所有其他类型，再次通过 enable_if.

使用 SFINAE

这个例子是设计的，只是为了展示你可以用来实现你需要的任何功能的技术（问题没有详细说明那是什么，所以我必须使用许可证）。在下面的例子中，通过向 IndexB_t class 添加一个 int 转换运算符显然更容易实现相同的效果，但这不是重点。

#include <iostream>
#include <type_traits>
using namespace std;

/* is_integer type trait */
template<typename T>
using is_integer = is_same<remove_cv_t<T>, int>;

template<typename T>
constexpr bool is_integer_v = is_integer<T>::value;

/* getval function definition */
template<typename T, 
         typename = enable_if_t<is_integer_v<T>>
        >
T getval(T i)
{ return i; }

template<typename T>
auto getval(T& t) -> decltype(t.getval())
{ return t.getval(); }

/* defined types */
typedef int IndexA_t;

class IndexB_t 
{ 
    int x;

    public:
    IndexB_t(int i) : x(i) {}

    int getval() const { return x; }
};

// a test struct with no `getval` member function.
struct NoGetVal {};

// driver function
int main()
{
    int i = 9;
    IndexB_t j = 10;
    IndexA_t k = 11;
    const int l = 12;
    volatile int m = 13;
    const volatile int n = 14;
    float a = 1.1;
    NoGetVal ngv;

    cout << getval(i) << '\n';
    cout << getval(j) << '\n';
    cout << getval(k) << '\n';
    cout << getval(l) << '\n';
    cout << getval(m) << '\n';
    cout << getval(n) << '\n';

    // disallowed as not int
    //cout << getval(a) << '\n';

    // disallowed no `getval` member function
    //cout << getval(ngv) << '\n';
}

因此，现在您对整数基元和行为类似整数的对象有了一致的接口。

您可能想要减少对原始类型重载中允许的类型的限制，也许使用 std::is_integral。由你决定。

这是 c++14，但可以通过使用 enable_if 而不是 enable_if_t 等降级到 c++11。并相应地调整代码。

如何在C++中为整数等内置类型添加成员函数

How to add member function for built-in types such as integer in C++

c++

function

built-in