为 I/O 以外的事物重载移位运算符是否是一个好的设计？

Question

我正在为 A* 搜索算法实施开放列表 (OL) class。 OL 基本上是搜索节点的专用优先级队列。在描述 A* 算法的伪代码中经常看到这样的符号：

    successorNode -> OL // put the successor node into OL
    ...
    curNode <- OL // get the best node from OL and store it in curNode

三个问题：

我的 OL class 通过重载移位运算符来支持类似的符号是否有意义：
```
OL ol;
...  
OL << successorNode;
... 
OL >> curNode;
```
（仅当 1. 的答案为 "Yes" 时）我能否支持这个（即 cout 和 [=16 不支持的用法） =] 对于内置类型）：
```
OL ol;
...
successorNode >> OL;
...
curNode << OL;
```
（仅当 1. 的答案为 "Yes" 时）移位运算符的这种用法对标准容器是否有意义：
```
vector<int> v;
v << 5; // instead of v.push_back(5)
```

编辑：这个问题的目的有两个：

询问所提出的设计是否违反了重载运算符应该模仿这些运算符对built-in/standard类型的含义的原则。
询问为什么不使用移位运算符来减少标准容器的冗长用法。

Answer 1

您问题的答案很可能主要基于个人意见，因为没有硬性规定 allow/disallow 这种运算符重载的用法。因此，我将提出一些论据来帮助您决定这是否是一个好主意，而不是硬性回答。

关于你的前两个问题：

从最小惊奇原则的角度考虑一下。如果有人看到你的代码，他会期待什么？会立即清楚这是什么意思，或者，作为相反的极端，他（她）会期待完全不同的东西吗？如果适用，重载值得惊喜吗？比如，了解了operators是干什么的，是不是让代码更清晰？如果利大于弊，那就去吧！否则不要。

作为这一点的侧节点，我什至遇到了这样的论点，即 iostream 运算符是运算符重载的一个坏例子，因为它们不移动整数。但是，我倾向于不同意，并将其视为个人意见。

应用于您当前的情况：用户可能希望通过呼叫接线员获得其他结果吗？例如。他可能会期待队列中的另一个结果吗？如果是这样，请不要超载。还是希望用户熟悉伪代码符号，并看到相似之处？如果是这样，请超载！

关于第三个问题：

有人同意，有人不同意。例如，Qt 框架的容器支持这种用法：

QList<int> list;
list<<5;

总结：

答案取决于它是否使您的代码更具可读性（当然还有个人意见）。

注意：所有这些仅适用于没有风格指南或禁止使用运算符重载的情况！

Answer 2

这是一个风格问题，所以这是我的 2 美分：我喜欢重载这些运算符，这有助于获得简洁明了的语法，并且用法与 <iostream> 一致。例如：

void MyLoggableClass::foo(int i)
{
    LOG_TRACE("foo(" << i << ") called");
}

还有另一个宏可以促进这种用法并记录进入和退出，但你明白了。虽然我没有将它用于容器或容器适配器，但我想它对 "stream-like" containers/adapters 很有意义，尤其是 FIFO 队列、优先级队列甚至堆栈。 Qt 的用法有点难以接受，因为你必须猜测新项是添加在列表的前面还是后面。我假设它是背面，文档证实了这一点，所以这并不奇怪。但是，它们没有 operator >> 并且这是有道理的，因为我不知道它会从列表的哪一端弹出该项目。问题 1 是肯定的，问题 3 是 "somewhat"。

关于第二个问题，我强烈建议不要这样做。为什么？虽然对称性看起来不错，但它对 <iostream> 的用户来说更令人惊讶，即使我们忽略这一点，它也会打开一罐蠕虫：

queue<item> q;
item1 >> q << item2;

真的吗？即使我们同意语法是合适的，一个偶然的 reader 现在可能不得不查找这些运算符是左结合还是右结合，只是为了了解哪个项目首先进入队列（对于优先级排队当然会更重要）。但下面的情况更糟。假设您有以下代码：

queue<int> q;
q << 3 << 50;

但后来有人决定他更喜欢预先设置值并将其重写为：

queue<int> q;
50 >> 3 >> q;

Sanity 现在终于离开了我们——这会将单个值 (6) 推入队列，因为它被评估为 (50 >> 3) >> q（具有整数位移位，结果为值 6）。我认为这也是为什么 <iostream>.

从未考虑过这种用法，或者可能考虑过但被驳回的一个重要原因。

为 I/O 以外的事物重载移位运算符是否是一个好的设计？

Can overloading shift operators for things other than I/O be a good design?

c++

c++11

operator-overloading

a-star

关于你的前两个问题：

关于第三个问题：

总结：