从c++到Java,一个显而易见的未回答的问题是为什么Java没有包含操作符重载?

复合物不是a b c吗?A = b + c;比复合物a, b, c简单得多;A = b.add(c);?

是否有一个已知的原因,不允许操作符重载的有效参数?理由是随意的,还是被时间消磨了?


当前回答

有时,操作符重载、友类和多重继承会很好。

然而,我仍然认为这是一个很好的决定。如果Java有运算符重载,那么如果不查看源代码,我们就永远无法确定运算符的含义。目前还没有必要。而且我认为你使用方法而不是操作符重载的例子也是相当可读的。如果你想让事情更清楚,你总是可以在烦人的语句之上添加注释。

// a = b + c
Complex a, b, c; a = b.add(c);

其他回答

Java设计人员认为操作符重载带来的麻烦大于它的价值。就这么简单。

在一种每个对象变量实际上都是引用的语言中,运算符重载具有相当不合逻辑的额外危险——至少对c++程序员是这样。比较c#的==操作符重载和Object的情况。等号和对象。ReferenceEquals(或其他名称)。

我认为这可能是一个有意识的设计选择,迫使开发人员创建的函数的名称清楚地表达了他们的意图。在c++中,开发人员会用与给定操作符的普遍接受性质无关的功能重载操作符,这使得不查看操作符的定义几乎不可能确定一段代码的功能。

James Gosling把设计Java比作:

"There's this principle about moving, when you move from one apartment to another apartment. An interesting experiment is to pack up your apartment and put everything in boxes, then move into the next apartment and not unpack anything until you need it. So you're making your first meal, and you're pulling something out of a box. Then after a month or so you've used that to pretty much figure out what things in your life you actually need, and then you take the rest of the stuff -- forget how much you like it or how cool it is -- and you just throw it away. It's amazing how that simplifies your life, and you can use that principle in all kinds of design issues: not do things just because they're cool or just because they're interesting."

你可以在这里阅读引用的上下文

基本上,运算符重载对于对点、货币或复数建模的类非常有用。但在那之后你很快就会用光例子。

另一个因素是开发人员在c++中滥用了这个特性,重载了'&&'、'||'、强制转换操作符,当然还有'new'。将此与传递值和异常相结合所产生的复杂性在《例外c++》一书中有详细介绍。

我认为人们在做决定时忘记了复杂的值、矩阵代数、集合论和其他情况,因为重载可以使用标准的符号,而不用把所有东西都构建到语言中。无论如何,只有面向数学的软件才能真正受益于这些特性。一般的客户应用程序几乎不需要它们。

当程序员定义一些特定于程序的操作符时,这些关于不必要混淆的参数显然是有效的,而这些操作符可能是函数。函数名在清晰可见时,提供了函数名存在的提示。运算符是一个没有可读名称的函数。

Java通常是按照这样的理念设计的:一些额外的冗长并不是坏事,因为它使代码更具可读性。具有相同功能的构造只需输入更少的代码,过去被称为“语法糖”。这与Python的哲学非常不同,例如,在Python哲学中,更短的几乎总是被视为更好的,即使为第二个读者提供的上下文更少。

假设您想要覆盖a所引用的对象的先前值,那么必须调用成员函数。

Complex a, b, c;
// ...
a = b.add(c);

在c++中,这个表达式告诉编译器在堆栈上创建三(3)个对象,执行加法,并将结果值从临时对象复制到现有对象a中。

然而,在Java中,operator=并不为引用类型执行值复制,用户只能创建新的引用类型,而不能创建值类型。因此,对于名为Complex的用户定义类型,赋值意味着将引用复制到现有值。

考虑:

b.set(1, 0); // initialize to real number '1'
a = b; 
b.set(2, 0);
assert( !a.equals(b) ); // this assertion will fail

在c++中,这将复制值,因此比较结果将是不相等的。在Java中,operator=执行引用复制,因此a和b现在引用相同的值。结果,比较将产生'equal',因为对象的比较结果将等于自身。

复制和引用之间的差异只会增加操作符重载的混乱。正如@Sebastian所提到的,Java和c#都必须分别处理值和引用相等——operator+可能会处理值和对象,但operator=已经被实现来处理引用。

在c++中,一次只能处理一种比较,这样就不会那么令人困惑。例如,在Complex上,operator=和operator==都处理值——分别复制值和比较值。