怎样让C++函数重载时连返回值类型也加入重载决议?

作者: csdn-whinah 发表日期: 2011年09月07日分类: C++ 评论: 17 条阅读次数: 10,154 次

众所周知,C++函数重载时返回值是不参与重载决议的, 也就是说:

int lex_cast(const char*);

double lex_cast(const char*);

这样两个函数在同一个编译单元同一个 namespace 中时, 会编译报错.

怎么办呢?

一个小技巧:

#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/lexical_cast.hpp>

class my_cast {
    const char* s;
public:
    template<class Target>
    operator Target() const {
        return boost::lexical_cast<Target>(s);
    }
    my_cast(const char* s) : s(s) {}
};

int main() {
    using namespace std;
    long long ll = my_cast("12345678910111213");
    int ii = my_cast("-123");
    string ss = my_cast("abcde");
    double dd = my_cast(('3' + string(".2222")).c_str());
    cout << ll << endl;
    cout << ii << endl;
    cout << ss << endl;
    cout << dd << endl;
    return 0;
}

#include <iostream>

#include <string>

#include <boost/lexical_cast.hpp>

class my_cast {

const char* s;

public:

template<class Target>

operator Target() const {

return boost::lexical_cast<Target>(s);

}

my_cast(const char* s) : s(s) {}

};

int main() {

using namespace std;

long long ll = my_cast("12345678910111213");

int ii = my_cast("-123");

string ss = my_cast("abcde");

double dd = my_cast(('3' + string(".2222")).c_str());

cout << ll << endl;

cout << ii << endl;

cout << ss << endl;

cout << dd << endl;

return 0;

}

小得几乎不值一提. 但是, 这段代码中, 可能有些仔细的人会提出疑问:

('3' + string(".2222")).c_str()

1	('3' + string(".2222")).c_str()

这里返回的 const char* 是属于临时变量的, 而 my_cast 竟然把这个临时变量保存到它的成员, 这里能成功并无错应该只是因为被释放的 c_str() 那块内存恰好未被重新分配, 太危险了!

其实, 这没任何问题, C++ 标准规定: 临时变量的生存期是包含它的那个表达式(整个), 而非任何一个真子表达式. 仔细体味这句话吧!

上面只是在 my_cast 非模板的情况, 如果 my_cast 包含模板参数, 并且 my_cast 成员也必须是模板, 怎么办?

template<class Source>
class my_cast_imp {
    Source s;
public:
    template<class Target>
    operator Target() const {
        return boost::lexical_cast<Target>(s);
    }
    my_cast_imp(const Source& s) : s(s) {}
};
template<class Source>
my_cast_imp<Source> my_cast2(const Source& s) {
    return my_cast_imp<Source>(s);
}

template<class Source>

class my_cast_imp {

Source s;

public:

template<class Target>

operator Target() const {

return boost::lexical_cast<Target>(s);

}

my_cast_imp(const Source& s) : s(s) {}

};

template<class Source>

my_cast_imp<Source> my_cast2(const Source& s) {

return my_cast_imp<Source>(s);

}

只需定义一个辅助模板类, 再加一个模板函数去实例化模板类.

核心思想只有一个: 使用 operator class conversion, 下面是一个比较实用的 cast, 没有用 boost::lexical_cast, 没有编译龟速的问题. (boost 过度使用 template 了)

#include <stdlib.h>
#include <string>
class goldcast_imp {
    const char* s;
    int base;
public:
    goldcast_imp(const char* s, int base)
        : s(s), base(base)
    {}
    operator int     () const  { return (int)     strtol (s, NULL, base); }
    operator unsigned() const  { return (unsigned)strtoul(s, NULL, base); }
    operator   signed long     () const { return strtol  (s, NULL, base); }
    operator   signed long long() const { return strtoll (s, NULL, base); }
    operator unsigned long     () const { return strtoul (s, NULL, base); }
    operator unsigned long long() const { return strtoull(s, NULL, base); }
    operator float()  const { return strtof(s, NULL); }
    operator double() const { return strtod(s, NULL); }
    operator long double() const { return strtold(s, NULL); }
    operator std::string() const { return std::string(s); }
};
goldcast_imp goldcast(const std::string& s, int base = 10) {
    return goldcast_imp(s.c_str(), base);
}
goldcast_imp goldcast(const char* s, int base = 10) {
    return goldcast_imp(s, base);
}

#include <stdlib.h>

#include <string>

class goldcast_imp {

const char* s;

int base;

public:

goldcast_imp(const char* s, int base)

: s(s), base(base)

{}

operator int () const { return (int) strtol (s, NULL, base); }

operator unsigned() const { return (unsigned)strtoul(s, NULL, base); }

operator signed long () const { return strtol (s, NULL, base); }

operator signed long long() const { return strtoll (s, NULL, base); }

operator unsigned long () const { return strtoul (s, NULL, base); }

operator unsigned long long() const { return strtoull(s, NULL, base); }

operator float() const { return strtof(s, NULL); }

operator double() const { return strtod(s, NULL); }

operator long double() const { return strtold(s, NULL); }

operator std::string() const { return std::string(s); }

};

goldcast_imp goldcast(const std::string& s, int base = 10) {

return goldcast_imp(s.c_str(), base);

}

goldcast_imp goldcast(const char* s, int base = 10) {

return goldcast_imp(s, base);

}

17 个回复

weiqubo说道：

2011年9月7日下午1:21

此思想是错误的, lex_cast(const char*);你如何判断是调用哪一个? 即,此刻不我需要函数的返回值.

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whinah说道：

2011年9月25日下午11:22

[reply]weiqubo[/reply]
啥事都不干，operator xxx 不会执行

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weiqubo说道：

2011年9月26日下午1:36

[reply]whinah[/reply]
不会执行? 显然我调用了一个函数,你却让它也不干?当然如果我int a = lex_cast(const char*)时,这个函数又开始执行指令了,二义性消除了吗?
用返回值当作重载的判断从理论上是行不通的,否则C++设计者早就将其加入了.

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whinah说道：

2011年9月28日下午12:53

[reply]weiqubo[/reply]
无语, 我对牛弹琴了

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zy498420说道：

2011年9月30日上午12:05

作者把重载决议通过封装推迟到赋值的时候了。然而有时我们需要返回值做主语，不得不手动来一个强制转换来激发重载决议了，建议作者把这一点加上。

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zy498420说道：

2011年9月30日上午12:05

作者把重载决议通过封装推迟到赋值的时候了。然而有时我们需要返回值做主语，不得不手动来一个强制转换来激发重载决议了，建议作者把这一点加上。

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whinah说道：

2011年9月30日下午3:46

[reply]zy498420[/reply]
Good advice, Thank you!

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zy498420说道：

2011年10月1日上午12:46

[reply]whinah[/reply]
毕竟在c++的空间里，返回值除了做函数的宾语，还可以做主语。比方说我要你这个cast 返回的std::string右值通过swap成员函数赋值给另一个std::string, 而不是直接赋值。

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whinah说道：

2011年10月1日上午10:22

C++ 标准规定: 临时变量的生存期是包含它的那个表达式(整个), 而非任何一个真子表达式. 这一点非常关键, 在我看到标准文本中的这句话之前, 我是不敢写这样的代码的: goldcast 可能返回一个 temp string 的 c_str()!
所以 int x = goldcast(string("123")); 是合法代码, 而 goldcast_imp gci = goldcast(string("123")); int x = gci; 是非法的, 当然这里多余 string 的构造是故意的.

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zy498420说道：

2011年10月1日下午4:51

[reply]whinah[/reply]
一个右值持有另一个右值的引用（或者持有另一个右值的数据成员的引用），都是安全的，不会有野引用，呵呵。除非画蛇添足的去写析构函数，那就不保证了。

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whinah说道：

2011年10月2日下午10:35

[reply]zy498420[/reply]
必须保证它们都在同一个表达，跨越表达式就不能保证安全了。

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zy498420说道：

2011年10月3日上午10:55

[reply]whinah[/reply]
呵呵，访问右值肯定只能在一行表达式中的。始终用右值访问或引用右值，所有的一切都不会逾越这行表达式。除非用左值去访问或引用了右值。

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whinah说道：

2011年10月3日下午2:44

[reply]zy498420[/reply]
逗号分隔的，也算是在同一个表达式：
const char* p;
p = string("abc").c_str(), printf("%sn", p); 这是安全的，合法的

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zy498420说道：

2011年10月4日上午3:51

[reply]whinah[/reply]
逗号当然也是运算符哦。只要不要过了这一行继续使用p

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lonelyrains说道：

2012年7月20日上午11:52

开眼界了

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lonelyrains说道：

2012年8月3日上午5:57

看过您关于C++重载扩展的这篇文章，想到了很久以前遇到的一个问题：
针对所有动态库中的函数的调用，写一个测试MFC工程。
比如动态库中有一个函数int add(int a,int b)，用户只用在文本框中输入int add(int 3,int 4)和该函数所在的dll路径,点击运行，马上就可以输出返回值。
我所知的调用dll中函数的方式：先定义函数指针类型：typedef int (WINAPI ADD)(int a,int b);然后定义该指针类型的指针，赋值为LoadLibrary的返回值。问题是要针对动态库中所有的函数，就涉及到很多种数据类型和参数列表组合。如何针对复杂多变的函数参数列表，定义对应的指针类型以供调用？
如今，我的理解是写一个C/C++运行时库，解析用户输入的文本字符串，动态生成一个符合条件的函数指针。但是具体怎么实现，还是没想好。有什么建议？

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whinah说道：

2012年8月21日下午10:30

代码
http://code.google.com/p/febird/source/browse/trunk/febird/src/febird/lcast.hpp

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