More Effective C++ 条款21：通过重载避免隐式类型转换

以下是一段代码，如果没有什么不寻常的原因，实在看不出什么东西：
class UPInt { // unlimited precision
public: // integers 类
UPInt();
UPInt(int value);
...
};
//有关为什么返回值是const的解释，参见Effective C++ 条款21
const UPInt operator+(const UPInt& lhs, const UPInt& rhs);
UPInt upi1, upi2;
...
UPInt upi3 = upi1 + upi2;
这里还看不出什么令人惊讶的东西。upi1 和upi2都是UPInt对象，所以它们之间相加就
会调用UPInts的operator函数。
现在考虑下面这些语句：
upi3 = upi1 + 10;
upi3 = 10 + upi2;
这些语句也能够成功运行。方法是通过建立临时对象把整形数10转换为UPInts（参见条
款19）。
让编译器完成这种类型转换是确实是很方便，但是建立临时对象进行类型转换工作是有
开销的，而我们不想承担这种开销。就象大多数人只想从政府那里受益而不想为此付出
一样，大多数C++程序员希望进行没有临时对象开销的隐式类型转换。但是在计算领域里
发生不了赤字现象，我们如何能这么做呢？
让我们回退一步，认识到我们的目的不是真的要进行类型转换，而是用UPint和int做为
参数调用operator。隐式类型转换只是用来达到目的的手段，但是我们不要混淆手段与
目的。还有一种方法可以成功进行operator的混合类型调用，它将消除隐式类型转换的
需要。如果我们想要把UPInt和int对象相加，通过声明如下几个函数达到这个目的，每
一个函数有不同的参数类型集。
const UPInt operator+(const UPInt& lhs, // add UPInt
const UPInt& rhs); // and UPInt
const UPInt operator+(const UPInt& lhs, // add UPInt
int rhs); // and int
const UPInt operator+(int lhs, // add int and
const UPInt& rhs); // UPInt
UPInt upi1, upi2;
...
UPInt upi3 = upi1 + upi2; // 正确,没有由upi1 或 upi2
// 生成的临时对象
upi3 = upi1 + 10; // 正确, 没有由upi1 or 10
// 生成的临时对象
upi3 = 10 + upi2; //正确, 没有由10 or upi2
//生成的临时对象。
一旦你开始用函数重载来消除类型转换，你就有可能这样声明函数，把自己陷入危险之
中：
const UPInt operator+(int lhs, int rhs); // 错误!
这个想法是合情合理的。对于UPInt和int类型，我们想要用所有可能的组合来重载oper
ator函数。上面只给出了三种重载函数，唯一漏掉的是带有两个int参数的operator，所
以我们想把它加上。
有道理么？在C++中有一条规则是每一个重载的operator必须带有一个用户定义类型（u
ser-defined type）的参数。int不是用户定义类型，所以我们不能重载operator成为仅
带有此类型参数的函数。（如果没有这条规则，程序员将能改变预定义的操作，这样做
肯定把程序引入混乱的境地。比如企图重载上述的operator，将会改变int类型相加的含
义。）
利用重载避免临时对象的方法不只是用在operator函数上。比如在大多数程序中，你想
允许在所有能使用string对象的地方，也一样可以使用char*，反之亦然。同样如果你正
在使用numerical（数字）类，例如complex（参见条款35）,你想让int和double这样的
类型可以使用在numerical对象的任何地方。因此任何带有string、char*、complex参数
的函数可以采用重载方式来消除类型转换。
不过，必须谨记80－20规则（参见条款16）。没有必要实现大量的重载函数，除非你有
理由确信程序使用重载函数以后其整体效率会有显著的提高。
 

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