Operator overloading+用于添加多个对象

Question

我需要使用操作符重载添加多个对象，如下所示：

ex1 operator+(const ex1 &c1, const ex1 &c2, more++){
    return ex1(c1 + c2 + more++);
}

这个函数添加两个对象，但是我想添加多个对象。这有可能吗？

int main(){
  // first for example I want to add 3 objects
  ex1 ob1, ob2, ob3;
  ob1 + ob2 + ob3;

  code..
  code..

  // and after that I want to add for example 10 or more objects  
  ex1 ob1, ob2, ob3,..., ob10;
  ob1 + ob2 + ob3 +....+ ob10;
}

Answer 1

只需定义

ex1 operator+(const ex1 &c1, const ex1 &c2){
    return ex1(c1.inner_value + c2.inner_value);
}

然后

a + b + c

将被解释为

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

所以它应该是可行的

Answer 2

除了一个例外，C++只有一元运算符和二元运算符。一个例外是三元运算符，以x = condition ? 0 : 42;为例。关于operator+，即一元运算符(例如，+42)或二元运算符(40+2)。

您可以轻松地创建一个自定义函数，该函数接受三个ex1对象作为输入，并以某种方式计算这三个对象的总和。但是，您不能调用此函数operator+。在C++中，接受三个参数的operator+是没有位置的。

有许多方法可以绕过这一限制。最简单的方法是创建一个二进制operator+重载，该重载计算一对ex1对象的和，并创建一个新的ex1对象作为输出。语句ex1 d=a+b+c;将导致对ex1 operator+(const ex1&, const ex1&)的两次调用。两者都将创建一个ex1类型的临时对象。然后将表示a+b+c值的临时值传递给ex1::operator=，以便将该表达式的值赋给d。

如果您一遍又一遍地这样做，这些临时对象的创建很可能会成为性能瓶颈。如果您只这样做了几次，那么性能瓶颈就不是问题。你唯一需要担心的是这是否是一个问题，而确定这是否是你需要解决的问题。

克服这种性能瓶颈的一种方法是创建一个函数(或多个函数)，该函数接受两个以上的对象作为输入，并从这些多个对象中创建一个和。缺点是不能将此函数命名为operator+，因此不能使用d=a+b+c。取而代之的是你必须使用像ex1::add_three(ex1&d, const ex1&a, const ex1&b, const ex1&c)这样的东西。

另一种方法是使用expression templates作为实现lazy evaluation的一种方法。您的operator+(const ex1& a, constex1& b)实际上并不计算a+b。相反，它会创建一个最终将计算a+b的对象。表达式a+b+c反过来创建另一个对象，该对象最终将计算该结果。最后，表达式d=a+b+c计算该表达式并将其赋值给d，并且(如果实现正确)不会创建任何临时。

这种方法也有它的缺点。有时创建一个临时的。与使用延迟计算的表达式模板相比，Eigen包在确定何时创建临时表达式方面做得非常好。