C++における演算子オーバーロードの基本ルールとイディオムとは？

C++における演算子オーバーロードの3つの基本ルール

C++で演算子をオーバーロードする際には、守るべき3つの基本ルールがあります。あらゆるルールに例外が存在するように、これらにも例外はありますが、まずは以下の原則を押さえておきましょう。

ルール1：意味が明確でない演算子はオーバーロードしない

演算子の意味が明白で、誰もが異論なく受け入れられる場合以外は、オーバーロードすべきではありません。その代わりに、適切な名前を持つ関数を提供しましょう。この最初にして最も重要なルールの核心は、一言でいえば次の通りです。

「やめておけ」

これは意外に聞こえるかもしれませんが、演算子オーバーロードが適切なケースは実はごくわずかです。その理由は、その適用分野において演算子の使い方が広く知られ、争いの余地がないものでない限り、演算子の適用の背後にあるセマンティクス（意味論）を理解するのが難しいからです。

ルール2：演算子の周知のセマンティクスに従う

演算子をオーバーロードする場合は、常にその演算子に一般に知られている意味に従いましょう。C++はオーバーロードされた演算子のセマンティクスに制約を課しません。例えば、二項 + 演算子を実装したコードが「右辺から左辺を引く」という奇妙な動作をしていても、コンパイラは喜んでそれを通してくれます。しかし、そのような演算子を使うユーザーは、式 a + b が b から a を引く結果になるとは決して疑わないでしょう。

ルール3：関連する一連の操作をすべて提供する

演算子は互いに関連しており、他の操作とも密接につながっています。自分の型が a + b をサポートするなら、ユーザーは a += b も呼び出せることを期待します。前置インクリメント ++a をサポートするなら、後置インクリメント a++ も動作することを期待するでしょう。a < b の比較ができるなら、a > b のチェックもできると当然考えるはずです。また、型をコピー構築できるなら、代入も正しく機能することを期待されます。

まとめ

ほとんどの場合、演算子オーバーロードは必要ありません。演算子の意味が明確に定義され、状況に本当に適している場合にのみ、オーバーロードを行うべきです。この記事は Stack Overflow の回答（https://stackoverflow.com/a/4421708/3719089）に着想を得たものです。