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?
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
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。
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Java操作符重载本机支持的替代方案
因为Java没有操作符重载,这里有一些你可以考虑的替代方案:
使用另一种语言。Groovy、Scala和Kotlin都有操作符重载,它们都是基于Java的。 使用Java -oo,这是一个在Java中支持操作符重载的插件。注意,它不是平台独立的。此外,它有许多问题,并且与Java的最新版本(即Java 10)不兼容。(StackOverflow原始源码) 使用JNI、Java本机接口或替代方案。这允许您编写在Java中使用的C或c++方法。当然,这也不是平台独立的。
如果有人知道其他人,请评论,我会把它添加到这个列表中。
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。
看看Boost吧。单位:链接文字
它通过操作符重载提供零开销的维数分析。这一点还能清楚多少呢?
quantity<force> F = 2.0*newton;
quantity<length> dx = 2.0*meter;
quantity<energy> E = F * dx;
std::cout << "Energy = " << E << endl;
实际上会输出“Energy = 4 J”,这是正确的。
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);
从技术上讲,每一种编程语言都有运算符重载,可以处理不同类型的数字,例如整数和实数。解释:术语重载意味着一个函数有多个实现。在大多数编程语言中,为运算符+提供了不同的实现,一个用于整数,一个用于实数,这被称为运算符重载。
Now, many people find it strange that Java has operator overloading for the operator + for adding strings together, and from a mathematical standpoint this would be strange indeed, but seen from a programming language's developer's standpoint, there is nothing wrong with adding builtin operator overloading for the operator + for other classes e.g. String. However, most people agree that once you add builtin overloading for + for String, then it is generally a good idea to provide this functionality for the developer as well.
我完全不同意操作符重载会混淆代码的谬论,因为这是由开发人员决定的。这是naïve的想法,老实说,它已经过时了。
+1用于在Java 8中添加操作符重载。