将对象与左侧的常量相乘

我有一个Matrix类并且它已经超载了*用于标量和矩阵乘法的运算符。

template <class T> class Matrix
{
    public:
        // ...
        Matrix operator*(T scalar) const;
        // ...
}

// ...

template <class T>
Matrix<T> Matrix<T>::operator*(T RightScalar) const
{
    Matrix<T> ResultMatrix(m_unRowSize, m_unColSize);
    for (uint64_t i=0; i<m_unRowSize; i++)
    {
        for (uint64_t j=0; j<m_unColSize; j++)
        {
            ResultMatrix(i, j) = TheMatrix[m_unColSize * i + j] * RightScalar;
        }
    }
    return ResultMatrix;
}

// ...

我可以将矩阵对象与右侧的标量相乘，没有任何问题：

Matrix<double> X(3, 3, /* ... */);  // Define a 3x3 matrix and initialize its contents
Matrix<double> Y;                   // Define an output matrix
Y = X * 10.0;                       // Do the linear operation

但是，我如何以同样的方式从左侧相乘呢？

Matrix<double> X(3, 3, /* ... */);
Matrix<double> Y;
Y = 10.0 * X;

在算术中，乘法时将常量写在左侧是一种常见的表示法。我想遵守这条规则以使我的代码更具可读性。

可以用C++实现这个吗？
如果可能的话，如何修改代码中的类方法？

成员函数通过其左侧参数（即 this 指针）进行匹配。由于本机类型不能具有成员函数，因此您必须通过非成员函数（对于您没有写入访问权限的其他类型）添加用户定义类型的右乘。

template<typename T>
Matrix<T> operator*(T const& scalar, Matrix<T> rhs)
{
    // scalar multiplication is commutative: s M = M s
    return rhs *= scalar; // calls rhs.operator*=(scalar);
}

NOTE: 以上是我写的非会员operator*以会员的方式实施operator*=。建议将所有乘法编写为非成员函数，并使用成员函数operator*=使用 lhs 矩阵元素实现这些乘法。

这将 a) 保持类接口最小化，b) 防止隐藏转换。例如。如果尺寸为 1x1，您可以拥有一个可隐式转换为标量的 Matrix 类，并且如果您不提供直接匹配的单独重载，这些转换可能会默默发生。

template<typename T>
Matrix<T> operator*(Matrix<T> lhs, T const& scalar)
{
    return lhs *= scalar; // calls lhs.operator*=(scalar);
}

template<typename T>
Matrix<T> operator*(Matrix<T> lhs, Matrix<T> const& rhs)
{
    return lhs *= rhs; // calls lhs.operator*=(rhs);
}

请注意 lhs 矩阵是副本而不是引用。这允许编译器进行优化，例如复制省略/移动语义。另请注意，这些运算符的返回类型是Matrix<T>并不是const Matrix<T>这是一些旧 C++ 书籍中推荐的，但它阻止了 C++11 中的移动语义。

// class member 
template<typename T>
Matrix<T>& Matrix<T>::operator*=(Matrix<T> const& rhs)
{
    // your implementation
    return *this;
}

// class member 
template<typename T>
Matrix<T>& Matrix<T>::operator*=(T const& scalar)
{
    // your implementation
    return *this;
}