C++での演算子のオーバーロード

Question

趣味で C++ ( better C ) をやっています。

演算子のオーバーロードについて質問があります。

クラスのメンバとして演算子をオーバーロードすることは不可能なのでしょうか?

一応可能ですが、なぜかうまくいかないことがあります。

例えば 関数オブジェクト ( ファンクタ? ) として扱えるように、

operator() をオーバーロードして

class CTest{
      public:
                 CTest(int id) : mId(id){}
                 ~CTest(){}
                 
                 std::string operator()( const std::string str ){
                             // 処理。ただ単に別のメンバ関数を呼び出すだけとか?
                 }
      protected:
                 ... // メンバ関数があるとする
      private:
                 ... // メンバ変数やメンバオブジェクトがあるとする
};

のようにやるとします。

クラス定義やメンバ関数定義まではうまくいきます。( operator() も可能。 )

CTest test( 100 );
cout << test("hello") << endl;

のようにするとうまくいくのですが、

CTest* test = new CTest( 100 );
cout << test("hello") << endl;
delete test;

のようにするとエラーが...

意訳すると

'test' を関数として使うことは出来ない

というエラーが出ます。

どこのサイトだったか 忘れましたが、

「oprator[] を定義されているとき、オブジェクト test での test[1] は test.operator と等価である」

のような文章 ( 出てくる演算子や細かい言い回し等は違う可能性もありますが。 ) を読んだことがあるので、

CTest* test = new CTest( 100 );
cout << test.operator()("hello") << endl;
delete test;

としてみました。

すると普通にコンパイルが通りました。

自分ひとりでやっているので別に「このクラスは必ずnewじゃない方法で生成しろ。それで関数オブジェクトとして使用しろ。」

と自分なりの定義 ( 命名規則とかそういう感じで。 ) でやればいいかもしれませんが、

できれば newで生成するかどうかに関係なく そのまま使える方がいいのですが...

それって不可能なのでしょうか?

それともやり方 ( 引数である const std::string str を empty ("") にするとか、引数をすべてポインタにするとか ) があるのでしょうか?

[情報]
言語 : C/C++
コンパイラ: MinGW

宜しくお願い致します。

Answer 1

こんにちは。

できれば newで生成するかどうかに関係なく そのまま使える方がいいのですが...

それって不可能なのでしょうか?

私も昔はそのように思っていました。しかし、C#で苦労した結果の結論は、ポインタとインスタンス実体は明確に区別するべきと思います。間違ったらエラーがでることは非常にありがたい仕掛けなのです。

C#はクラス型のインスタンスは通常はポインタで参照され、int型等の基本型も通常は実体が記録されます。そして、どちらも単なる代入文で設定します。
見た目、実体をコピーしているように見えてクラスの場合はポインタをコピーしているのです。
実体なのかポインタなのか気にせず同じ構文で記述できるため、気がつくとコピーするべき実体をコピーしないまま使っていて、実体を複数のクラスで共有してしまうことが稀にあります。そのバグ取りはたいへんでした。

ところで、

cout << test.operator()("hello") << endl;

は正しくは以下の通りですね？

cout << test->operator()("hello") << endl;

ちなみに次のようにもかける筈です。

cout << (*test)("hello") << endl;

Answer 2

CTest* test = new CTest( 100 );となっている以上、testはポインタなので、何もせずにCTest::operator()が呼び出されることはありません。

なお、関数と関数オブジェクトを統一して扱いたい場合、std::functionというのが用意されていますので、それに代入すれば()だけで統一的に呼び出せます。