Warum ist das Minuszeichen '-' im Allgemeinen nicht so überladen wie das Pluszeichen?

Das Pluszeichen +wird zur Addition und zur Verkettung von Zeichenfolgen verwendet, aber sein Begleiter: Das Minuszeichen -wird im Allgemeinen nicht zum Trimmen von Zeichenfolgen oder in einem anderen Fall als der Subtraktion verwendet. Was könnte der Grund oder die Einschränkungen dafür sein?

Betrachten Sie das folgende Beispiel in JavaScript:

var a = "abcdefg";
var b = "efg";

a-b == NaN
// but
a+b == "abcdefgefg"

Kurz gesagt, es gibt keine besonders nützlichen subtraktionsähnlichen Operationen für Zeichenfolgen, mit denen die Leute Algorithmen schreiben wollten.

Der +Operator bezeichnet im Allgemeinen die Operation eines additiven Monoids , dh eine assoziative Operation mit einem Identitätselement:

• A + (B + C) = (A + B) + C
• A + 0 = 0 + A = A

Es ist sinnvoll, diesen Operator für Dinge wie Ganzzahladdition, Zeichenfolgenverkettung und Mengenvereinigung zu verwenden, da alle dieselbe algebraische Struktur haben:

1 + (2 + 3) == (1 + 2) + 3
1 + 0 == 0 + 1 == 1

"a" + ("b" + "c") == ("a" + "b") + "c"
"a" + "" == "" + "a" == "a"

Und wir können damit handliche Algorithmen schreiben, wie eine concatFunktion, die mit einer Folge von „verkettbaren“ Dingen arbeitet, z.

def concat(sequence):
    return sequence.reduce(+, 0)

Wenn Subtraktion -involviert ist, spricht man normalerweise über die Struktur einer Gruppe , die für jedes Element A eine Inverse - A hinzufügt , so dass:

• A + - A = - A + A = 0

Und während dies für Dinge wie Ganzzahl- und Gleitkommasubtraktion Sinn macht oder sogar Unterschiede festlegt, macht es für Strings und Listen nicht so viel Sinn. Was ist das Gegenteil von "foo"?

Es gibt eine Struktur, die als abbrechendes Monoid bezeichnet wird und keine Inversen, sondern die Eigenschaft cancel hat , sodass:

• A - A = 0
• A - 0 = A
• (A + B) - B = A

Dies ist die Struktur, die Sie beschreiben, wo "ab" - "b" == "a", aber "ab" - "c"nicht definiert ist. Es ist nur so, dass wir nicht viele nützliche Algorithmen haben, die diese Struktur verwenden. Ich denke, wenn Sie Verkettung als Serialisierung betrachten, könnte Subtraktion für eine Art Analyse verwendet werden.

Da die Verkettung von zwei gültigen Zeichenfolgen immer eine gültige Operation ist, ist das Gegenteil nicht der Fall.

var a = "Hello";
var b = "World";

Was soll a - bhier sein? Es gibt wirklich keine gute Möglichkeit, diese Frage zu beantworten, da die Frage selbst nicht gültig ist.

Weil der -Operator für die String-Manipulation nicht genügend "semantischen Zusammenhalt" hat. Operatoren sollten nur dann überladen werden, wenn absolut klar ist, was die Überladung mit ihren Operanden bewirkt, und die Zeichenfolgensubtraktion diesen Balken nicht erfüllt.

Folglich werden Methodenaufrufe bevorzugt:

public string Remove(string source, string toRemove)
public string Replace(string source, string oldValue, string newValue)

In der C # -Sprache verwenden wir +für die Verkettung der Zeichenfolgen das Formular

var result = string1 + string2 + string3;

Anstatt von

var result = string.Concat(string1, string2, string3);

ist praktisch und wahrscheinlich leichter zu lesen, obwohl ein Funktionsaufruf vom semantischen Standpunkt aus wahrscheinlich "korrekter" ist.

Der +Bediener kann in diesem Zusammenhang wirklich nur eines bedeuten. Das ist nicht so wahr für -, da der Begriff der Subtraktion Strings ist nicht eindeutig (der Funktionsaufruf Replace(source, oldValue, newValue)mit ""als der newValueParameter entfernt alle Zweifel, und die Funktion kann verwendet werden , Strings zu verändern, nicht nur um sie zu entfernen).

Das Problem ist natürlich, dass die Überladung des Operators von den Typen abhängt, die an den Operator übergeben werden. Wenn Sie eine Zeichenfolge übergeben, bei der eine Zahl hätte stehen müssen, erhalten Sie möglicherweise ein Ergebnis, das Sie nicht erwartet haben. Darüber hinaus ist für viele Verkettungen (dh in einer Schleife) ein StringBuilderObjekt vorzuziehen, da bei jeder Verwendung von +eine brandneue Zeichenfolge erstellt wird und die Leistung darunter leiden kann. Der +Bediener ist also nicht in allen Zusammenhängen angemessen.

Es gibt Operatorüberladungen, die eine bessere semantische Kohäsivität aufweisen als der +Operator für die Verkettung von Zeichenfolgen. Hier ist eine, die zwei komplexe Zahlen hinzufügt:

public static Complex operator +(Complex c1, Complex c2) 
{
    return new Complex(c1.real + c2.real, c1.imaginary + c2.imaginary);
}

Die Groovy-Sprache erlaubt -:

println('ABC'-'B')

kehrt zurück:

AC

Und:

println( 'Hello' - 'World' )

kehrt zurück:

Hello

Und:

println('ABABABABAB' - 'B')

kehrt zurück:

AABABABAB

Das Pluszeichen ist wahrscheinlich in mehreren Fällen kontextbezogen sinnvoll, aber ein Gegenbeispiel (möglicherweise eine Ausnahme, die die Regel bestätigt) in Python ist das Set-Objekt, das Folgendes vorsieht, -aber nicht +:

>>> set('abc') - set('bcd')
set(['a'])
>>> set('abc') + set('bcd')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'set' and 'set'

Es macht keinen Sinn, das +Zeichen zu verwenden , weil die Absicht mehrdeutig sein könnte - bedeutet es, Schnittmenge oder Vereinigung zu setzen? Stattdessen wird |für Vereinigung und &für Schnitt verwendet:

>>> set('abc') | set('bcd')
set(['a', 'c', 'b', 'd'])
>>> set('abc') & set('bcd')
set(['c', 'b'])

" -" wird in einigen zusammengesetzten Wörtern verwendet (z. B. "vor Ort"), um die verschiedenen Teile zu einem Wort zusammenzufügen. Warum verwenden wir nicht " -", um verschiedene Zeichenfolgen in Programmiersprachen zusammenzufügen? Ich denke, es würde vollkommen Sinn machen! Zum Teufel mit diesem +Unsinn!

Betrachten wir dies jedoch aus einem etwas abstrakteren Blickwinkel.

Wie würden Sie String-Algebra definieren? Welche Operationen hätten Sie und welche Gesetze würden für sie gelten? Wie würden ihre Beziehungen sein?

Denken Sie daran, es darf absolut keine Mehrdeutigkeit geben! Jeder mögliche Fall muss genau definiert sein, auch wenn es bedeutet, dass dies nicht möglich ist! Je kleiner Ihre Algebra ist, desto einfacher ist dies.

Was bedeutet es beispielsweise, zwei Zeichenfolgen zu addieren oder zu subtrahieren?

Wenn Sie zwei Zeichenfolgen hinzufügen (zum Beispiel let a = "aa"und b = "bb"), erhalten Sie aabbals Ergebnis von a + b?

Wie wäre es b + a? Wäre das bbaa? Warum nicht aabb? Was passiert, wenn Sie aavom Ergebnis Ihrer Addition abziehen ? Hätte Ihre Saite ein Konzept von negativem Inhalt aa?

Kehren Sie nun zum Anfang dieser Antwort zurück und ersetzen Sie spaceshuttledie Zeichenfolge. Warum ist eine Operation für einen Typ definiert oder nicht definiert?

Der Punkt, den ich versuche, ist, dass nichts Sie daran hindert, eine Algebra für irgendetwas zu erstellen. Es kann schwierig sein, sinnvolle Operationen oder sogar nützliche Operationen dafür zu finden.

Für Streicher ist die Verkettung so ziemlich die einzig sinnvolle, die mir jemals begegnet ist. Es spielt keine Rolle, welches Symbol für den Vorgang verwendet wird.