在c++中，==操作符是很有用的，但是它的实现也并非想象中的那样容易。本文将围绕一个简单的c++例子程序展开讨论，以便寻求一个简单的解决方法。
在开始讲述等于操作符之前，我们先了解一下涉及的类定义。第一个类是一个一维点定义，很简单。一个构造器和析构器，一个operator==操作符。
Definition of Class Point1D
class Point1D
{
protected:
int xPos;
public:
Point1D( int x = 0 )
: xPos( x )
{
}
virtual ~Point1D()
{
}
inline bool operator==( const Point1D &rhs )
{
return xPos == rhs.xPos;
}
};
第二个类是Piont2D，它是一个二维点，y轴被使用来确认相应位置。
class Point2D : public Point1D
{
protected:
int yPos;
public:
Point2D( int x = 0, int y = 0 )
: Point1D( x ), yPos( y )
{
}
virtual ~Point2D()
{
}
inline bool operator==( const Point2D &rhs )
{
return (this == &rhs) || (xPos == rhs.xPos && yPos == rhs.yPos);
}
};
从上面来看，两个类好像都定义的很好，真的是这样吗？让我运行一下看看结果吧。
#include <iostream>
using namespace std;
int main( void )
{
Point1D p1d( 10 );
Point2D p2d( 10, 20 );
Point2D p2d2( 10, 30 );
Point1D *pp2d1 = &p2d;
Point1D *pp2d2 = &p2d2;
if ( p1d == p2d )
cout << "P1D is equal to P2D" << endl;
else
cout << "P1D is unequal to P2D" << endl;
if ( *pp2d1 == *pp2d2 )
cout << "P2D is equal to P2D2" << endl;
else
cout << "P2D is unequal to P2D2" << endl;
return 0;
}
Result:
P1D is equal to P2D
P2D is equal to P2D2
WOW，居然P1D与P2D是一样，P2D与P2D2也是一样。显然是一个错误！错误的原因在于我们错误的实现了Point1D的operator==操作符。它没有对它的子类进行有效的检查。此外，即使Point2D也重载了==操作符，也没有使P2D与P2D2能够正确的比较。其实，在多态的环境中，对于Point2D的操作符的重载往往是没有用处的，上面就是一个很好的例子。
我们现在遇到的问题是:
1）如何在Point1D中有效的对它的子类进行检查呢？
2）如何实现子类中的操作符比较函数？
对于1），我们没有办法判断，因为父类的实现代码中是无法预测子类的。有人可能会说为什么不把Point1D中的operator==声明为virtual类型，然后在子类中重置呢？它的实现代码可能类似于这样：
virtual bool operator==( const Point1D &rhs )
{
const Point2D *pp2d = dynamic_cast<const Point2D *>( &rhs );
if ( pp2d == NULL )
return false;
if ( this == pp2d )
return true;
return xPos == pp2d->xPos && yPos == pp2d->yPos;
}
到现在为止看上去好像是一个很好的主意，这样可以在使用==的时候时候清楚的识别子父类。真的是这样吗？请看下面测试结果J.
#include <iostream>
using namespace std;
int main( void )
{
Point1D p1d( 10 );
Point2D p2d( 10, 20 );
Point2D p2d2( 10, 30 );
Point1D *pp2d1 = &p2d;
Point1D *pp2d2 = &p2d2;
if ( p1d == p2d )
cout << "P1D is equal to P2D" << endl;
else
cout << "P1D is unequal to P2D" << endl;
if ( p2d == p1d )
cout << "P2D is equal to P1D" << endl;
else
cout << "P2D is unequal to P1D" << endl;
if ( *pp2d1 == *pp2d2 )
cout << "P2D is equal to P2D2" << endl;
else
cout << "P2D is unequal to P2D2" << endl;
return 0;
}
Result:
P1D is equal to P2D
P2D is unequal to P1D
P2D is unequal to P2D2
对于Point2D之间的比较我们很好的解决了，但是对于P1D和P2D之间的比较居然出现了戏剧性的自相矛盾！仔细研究代码后，我们发现问题还是出在Point1D的==操作符上，我们依然没有能够合适的识别子父类。如何解决呢？对于A=B成立的话，我们一定可以获得B=A也成立，所以我们在做Point1D的==操作符的时候，一定要做两次判断等于判断，即A == B && B == A. 请看下列代码.
virtual bool operator==( const Point1D &rhs )
{
return xPos == rhs.xPos && *const_cast<Point1D *>( &rhs ) == *this;
}
Ok，让我们再次运行测试代码把。
Result:
P1D is unequal to P2D
P2D is unequal to P1D
P2D is unequal to P2D2
非常好，好象我们把问题解决了，是吗？Point1D的问题解决了，但是Point2D呢？它也存在这样的问题，我的天，这样蹩脚的代码还要在Point2D中重写一次！我简直要发疯了！难道日后所有的子类都要这样吗？！！！有没有解决方法？不要太着急，我们可以很简单的处理它。请看下面完整代码.
#include <iostream>
using namespace std;
class Point1D
{
protected:
int xPos;
virtual bool equalTo( const Point1D &rhs ) const
{
return xPos == rhs.xPos;
}
public:
Point1D( int x = 0 )
: xPos( x )
{
}
virtual ~Point1D()
{
}
inline bool operator==( const Point1D &rhs )
{
return equalTo( rhs ) && rhs.equalTo( *this );
}
};
class Point2D : public Point1D
{
protected:
int yPos;
virtual bool equalTo( const Point1D &rhs ) const
{
const Point2D *pp2d = dynamic_cast<const Point2D *>( &rhs );
if ( pp2d == NULL )
return false;
if ( this == pp2d )
return true;
return yPos == pp2d->yPos && Point1D::equalTo( rhs );
}
public:
Point2D( int x = 0, int y = 0 )
: Point1D( x ), yPos( y )
{
}
virtual ~Point2D()
{
}
};
int main( void )
{
Point1D p1d( 10 );
Point2D p2d( 10, 20 );
Point2D p2d2( 10, 30 );
Point1D *pp2d1 = &p2d;
Point1D *pp2d2 = &p2d2;
if ( p1d == p2d )
cout << "P1D is equal to P2D" << endl;
else
cout << "P1D is unequal to P2D" << endl;
if ( p2d == p1d )
cout << "P2D is equal to P1D" << endl;
else
cout << "P2D is unequal to P1D" << endl;
if ( *pp2d1 == *pp2d2 )
cout << "P2D is equal to P2D2" << endl;
else
cout << "P2D is unequal to P2D2" << endl;
return 0;
}
Result:
P1D is unequal to P2D
P2D is unequal to P1D
P2D is unequal to P2D2
我们使用了equalTo函数来完成了A==B&&B==A的双向比较，在equalTo中，实现的方法和以前的完全一致，不关心比较的对象是否是父子关系。对于子类，我们仅仅重置equalTo方法就能够正确地实现了operator==方法，相当的出色，不是吗？！J
这样做的好处主要体现在以下几点：
1）能够在子类中正确地实现operator==方法，只要重置对应的equalTo就可以了。
2）operator==没有使用virtual修饰，WOW，长出了一口气，对于它的很多注意点终于可以解脱了。
3）也无需为蹩脚的virtual operator==感到伤心了，因为毕竟那样做并非是真正意义上的子类==操作符。Point2D中的操作符参数应该是Point2D，而非Point1D,难道不是吗J！
