Operatorüberladung: Member-Funktionen vs. Friend-Funktionen – wann sollten Sie welche auswählen?

Operatorüberladung: Wann sollten Mitgliedsfunktionen im Vergleich zu Nicht-Mitgliedsfunktionen verwendet werden?

Bei der Operatorüberladung entsteht Asymmetrie, wenn ein Operator als deklariert wird eine Memberfunktion, da sie einen einzelnen Parameter erfordert und implizit den Zeiger this als anderen Operanden übergibt. Diese Asymmetrie schränkt Vergleiche zwischen überladenen Operatoren ein. Im Gegenteil, Friend-Funktionen ermöglichen eine symmetrische Überladung, indem sie zwei Argumente desselben Typs übergeben und so Vergleiche ermöglichen.

Aber warum werden Friend-Funktionen trotz der Möglichkeit, Zeigerwerte mit Referenzen zu vergleichen, bevorzugt?

Erstens tritt beim Überladen von Mitgliedsfunktionen ein Sortierproblem auf, wenn der erste Operand kein Klassentyp ist. Beispielsweise sind Ausdrücke wie 10.0 s2 aufgrund der Überladung von Mitgliedsfunktionen ungültig.

Um dieses Problem zu beheben, können Nicht-Mitglieds-Friend-Funktionen verwendet werden, wenn auf private Mitglieder zugegriffen wird oder wenn ein Bestellproblem auftritt. Indem die überladene Funktion zu einem Freund der Klasse gemacht wird, kann sie auf private Mitglieder zugreifen, was Flexibilität bei der Operatorüberladung ermöglicht. Es wird jedoch empfohlen, Nicht-Friend-Funktionen zu verwenden, um die Kapselung zu verbessern, es sei denn, es ist privater Member-Zugriff erforderlich.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Friend-Funktionen für Symmetrie sorgen und das Ordnungsproblem bei der Operatorüberlastung beheben. Sie bieten mehr Flexibilität, indem sie den Zugriff auf private Mitglieder ermöglichen, während Nicht-Freund-Nicht-Mitglieder-Funktionen die Kapselung aufrechterhalten. STL-Algorithmen basieren auf symmetrischen Versionen, um Ordnungskomplikationen zu vermeiden und die Konsistenz bei der Operatorverwendung aufrechtzuerhalten.

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