C++ 运算符重载问题3

C++ 的运算符重载是一种强大的编程机制，它可以使用户定义的类实现与内置数据类型相同的语法行为。运算符重载的一个重要应用是创建自定义容器（如向量或列表），其语法类似于 STL 容器，但具有自定义规则和数据结构。

在本文中，我们将介绍 C++ 中的运算符重载问题3，其中重载的运算符分别是小于 (<) 和大于 (>) 运算符，可能会出现比较对象类型不同的情况。

问题描述

假设有一个名为 Person 的类，其中包含两个数据成员 name 和 age，分别表示人名和年龄。现在我们要比较两个 Person 对象，需要定义 < 和 > 运算符，以便在排序或查找时使用。

但是，问题在于如果我们只重载 < 运算符，那么 > 运算符会使用默认规则，即将两个运算数交换并使用 < 运算符，这不是我们想要的结果。

class Person {
public:
    std::string name;
    int age;

    bool operator<(const Person& other) const {
        return age < other.age;
    }
};

std::vector<Person> persons{
    {"Alice", 21},
    {"John", 28},
    {"Jane", 23},
};

std::sort(persons.begin(), persons.end()); // OK
std::find(persons.begin(), persons.end(), Person{"John", 28}); // OK
std::find(persons.begin(), persons.end(), Person{"Jack", 32}); // OK
std::find_if(persons.begin(), persons.end(), [](const Person& p) { return p > Person{"Jack", 32}; }); // NG!

如上所述，当我们尝试使用自定义比较函数查找 Person 小于 {"Jack", 32} 的元素时，会发生错误，因为 > 运算符的默认行为不是我们想要的。

解决方案

为了解决这个问题，我们需要定义 > 运算符，该运算符只是 < 运算符的相反版本。

class Person {
public:
    std::string name;
    int age;

    bool operator<(const Person& other) const {
        return age < other.age;
    }

    bool operator>(const Person& other) const { // 新增部分
        return age > other.age;
    }
};

现在，我们既可以使用 < 运算符又可以使用 > 运算符来比较 Person 对象了，且它们的行为是自定义的，而不是默认的行为。

std::find_if(persons.begin(), persons.end(), [](const Person& p) { return p > Person{"Jack", 32}; }); // OK

注意事项

• 在 C++ 中定义 > 运算符时，要确保其与 < 运算符相反，以避免不必要的混淆。
• 如果同时定义了 > 和 < 运算符，通常也应定义 >= 和 <= 运算符，以便可完整对所有操作符组合进行定义。
• 运算符重载只适用于用户自定义类型，不能用于内置类型或 C++ 标准库类型。