¿Por qué el signo menos, '-', generalmente no está sobrecargado de la misma manera que el signo más?

El signo más +se usa para la suma y para la concatenación de cadenas, pero su compañero: el signo menos -, generalmente no se ve para el recorte de cadenas o algún otro caso que no sea la resta. ¿Cuál podría ser la razón o las limitaciones para eso?

Considere el siguiente ejemplo en JavaScript:

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

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

En resumen, no hay operaciones de sustracción particularmente útiles en cadenas con las que la gente haya querido escribir algoritmos.

El +operador generalmente denota la operación de un monoide aditivo , es decir, una operación asociativa con un elemento de identidad:

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

Tiene sentido usar este operador para cosas como la suma de enteros, la concatenación de cadenas y la unión de conjuntos porque todos tienen la misma estructura algebraica:

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

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

Y podemos usarlo para escribir algoritmos útiles como una concatfunción que funciona en una secuencia de cualquier cosa "concatenable", por ejemplo:

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

Cuando -se involucra la resta , generalmente se habla de la estructura de un grupo , que agrega una inversa -A para cada elemento A, de modo que:

• A + −A = −A + A = 0

Y si bien esto tiene sentido para cosas como la resta de enteros y coma flotante, o incluso para establecer diferencias, no tiene mucho sentido para cadenas y listas. ¿Cuál es el inverso de "foo"?

Hay una estructura llamada monoide canceroso , que no tiene inversas, pero tiene la propiedad de cancelación , de modo que:

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

Esta es la estructura que describe, donde "ab" - "b" == "a", pero "ab" - "c"no está definida. Es solo que no tenemos muchos algoritmos útiles que usen esta estructura. Supongo que si piensas en la concatenación como serialización, la resta podría usarse para algún tipo de análisis.

Porque la concatenación de dos cadenas válidas siempre es una operación válida, pero lo contrario no es cierto.

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

¿Qué debería a - bestar aquí? Realmente no hay una buena manera de responder esa pregunta, porque la pregunta en sí no es válida.

Porque el -operador para la manipulación de cadenas no tiene suficiente "cohesión semántica". Los operadores solo deben sobrecargarse cuando está absolutamente claro qué hace la sobrecarga con sus operandos, y la resta de cadenas no cumple con esa barra.

En consecuencia, se prefieren las llamadas a métodos:

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

En el lenguaje C #, usamos +para la concatenación de cadenas porque el formulario

var result = string1 + string2 + string3;

en lugar de

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

es conveniente y posiblemente más fácil de leer, a pesar de que una llamada a la función es probablemente más "correcta", desde un punto de vista semántico.

El +operador realmente solo puede significar una cosa en este contexto. Esto no es tan cierto -, ya que la noción de restar cadenas es ambigua (la llamada Replace(source, oldValue, newValue)a la función con ""el newValueparámetro elimina toda duda, y la función se puede usar para alterar subcadenas, no solo eliminarlas).

El problema, por supuesto, es que la sobrecarga del operador depende de los tipos que se pasan al operador, y si pasa una cadena donde debería haber estado un número, puede obtener un resultado que no esperaba. Además, para muchas concatenaciones (es decir, en un bucle), StringBuilderes preferible un objeto, ya que cada uso de +crea una nueva cadena y el rendimiento puede verse afectado. Por lo tanto, el +operador ni siquiera es apropiado en todos los contextos.

Hay sobrecargas del operador que tienen una mejor cohesión semántica que el +operador para la concatenación de cadenas. Aquí hay uno que agrega dos números complejos:

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

El lenguaje Groovy sí permite -:

println('ABC'-'B')

devoluciones:

AC

Y:

println( 'Hello' - 'World' )

devoluciones:

Hello

Y:

println('ABABABABAB' - 'B')

devoluciones:

AABABABAB

El signo más probablemente tenga sentido contextual en más casos, pero un contraejemplo (quizás una excepción que pruebe la regla) en Python es el objeto establecido, que proporciona -pero no +:

>>> 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'

No tiene sentido usar el +signo porque la intención podría ser ambigua: ¿significa establecer intersección o unión? En cambio, usa |para unión y &para intersección:

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

" -" se usa en algunas palabras compuestas (por ejemplo, "en el sitio") para unir las diferentes partes en la misma palabra. ¿Por qué no usamos " -" para unir diferentes cadenas en lenguajes de programación? ¡Creo que tendría mucho sentido! ¡Al diablo con estas +tonterías!

Sin embargo, intentemos ver esto desde un ángulo un poco más abstracto.

¿Cómo definirías el álgebra de cuerdas? ¿Qué operaciones tendrías y qué leyes tendrían para ellos? ¿Cuáles serían sus relaciones?

¡Recuerde, puede que no haya absolutamente ninguna ambigüedad! ¡Todos los casos posibles deben estar bien definidos, incluso si eso significa decir que no es posible hacer esto! Cuanto más pequeño es el álgebra, más fácil se hace.

Por ejemplo, ¿qué significa realmente sumar o restar dos cadenas?

Si agrega dos cadenas (por ejemplo, let a = "aa"y b = "bb"), ¿obtendría aabbel resultado de a + b?

¿Qué tal b + a? ¿Sería eso bbaa? ¿Por qué no aabb? ¿Qué sucede si restas aadel resultado de tu suma? ¿Su cadena tendría un concepto de cantidad negativa aa?

Ahora regrese al comienzo de esta respuesta y sustituya en spaceshuttlelugar de la cadena. Para generalizar, ¿por qué hay alguna operación definida o no definida para ningún tipo?

El punto que estoy tratando de aclarar es que no hay nada que te impida crear un álgebra para nada. Puede ser difícil encontrar operaciones significativas, o incluso operaciones útiles para ello.

Para las cadenas, la concatenación es prácticamente la única sensata que he encontrado. No importa qué símbolo se use para representar la operación.