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运算符重载1

时间:2019-02-22 23:17:39      阅读:196      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:定义函数   c++   优先   运算符重载   重载函数   除了   非成员函数   include   cout   

所谓重载,就是重新赋予新的含义。函数重载是对一个已有的函数赋予新的含义,使之实现新功能。

其实运算符也可以重载,实际上,我们常常在不知不觉之中使用了运算符重载。

运算符重载的方法是定义一个重载运算符的函数,在需要执行被重载的运算符时,系统就自动调用该函数,以实现相应的运算。 也就是说,运算符重载是通过定义函数实现的。运算符重载实质上是函数的重载。

重载运算符的函数一般格式如下:

 函数类型 operator 运算符名称(形参表列) 
{ 
    对运算符的重载处理 
} 

例如我们可以重载运算符 + , 如下:

int operator+(int a, int b)
{
    return (a – b);
}

举个栗子:实现复数加法 (3, 4i)+ (5, -10i)= (8, -6i)

当我们还不知道重载,我们会这样做: complex.cpp

#include <iostream>

class Complex
{
public:
	//两类构造函数情况 
    Complex();//第一类构造函数,无初始化  
    Complex(double r, double i);//第二类构造函数,有初始化 
    Complex complex_add(Complex &d);
    void print();

private:
    double real;   
    double imag;
};

Complex::Complex()
{
    real = 0;
    imag = 0;
}

Complex::Complex(double r, double i)
{
    real = r;
    imag = i;
}

Complex Complex::complex_add(Complex &d)
{
    Complex c;

    c.real = real + d.real;
    c.imag = imag + d.imag;

    return c;
}

void Complex::print()
{
    std::cout << "(" << real << ", " << imag << "i)\n";
}

int main()
{
    Complex c1(3, 4), c2(5, -10), c3;

    c3 = c1.complex_add(c2);

    std::cout << "c1 = ";
    c1.print();
    std::cout << "c2 = ";
    c2.print();
    std::cout << "c1 + c2 = ";
    c3.print();

    return 0;
}

  结果:

c1 = (3, 4i)
c2 = (5, -10i)
c1 + c2 = (8, -6i)
请按任意键继续. . .

当我们朦胧懂得了重载,我们会这样做: complex2.cpp

#include <iostream>

// 演示对运算符"+"进行重载达到目的!

class Complex
{
public:
    Complex();
    Complex(double r, double i);
    Complex operator+(Complex &d);//重载最好用类的函数的类型 
    void print();

private:
    double real;
    double imag;
};

Complex::Complex()
{
    real = 0;
    imag = 0;
}

Complex::Complex(double r, double i)
{
    real = r;
    imag = i;
}

Complex Complex::operator+(Complex &d)//重载的实现程 
{
    Complex c;

    c.real = real + d.real;
    c.imag = imag + d.imag;

    return c;
}

void Complex::print()
{
    std::cout << "(" << real << ", " << imag << "i)\n";
}

int main()
{
    Complex c1(3, 4), c2(5, -10), c3;

    c3 = c1 + c2;

    std::cout << "c1 = ";
    c1.print();
    std::cout << "c2 = ";
    c2.print();
    std::cout << "c1 + c2 = ";
    c3.print();

    return 0;
}

我们在声明 Complex 类的时候对运算符进行了重载,使得这个类在用户编程的时候可以完全不考虑函数是如何实现的,直接使用 +, -, *, / 进行负数的运算即可。 其实,我们还可以对运算符重载函数 operator+ 改写得更简练一些:

Complex Complex::operator+(Complex &c2)
{
    return Complex(real+c2.real, imag+c2.imag);
}

一些规则:

  • C++不允许用户自己定义新的运算符,只能对已有的C++运算符进行重载。
  • 除了一下五个不允许重载外,其他运算符允许重载:

  1. .(成员访问运算符)

  2. .*(成员指针访问运算符)

  3. ::(域运算符)

  4. sizeof(尺寸运算符)

  5. ?:(条件运算符)

  • 重载不能改变运算符运算对象(操作数)个数。 
  • 重载不能改变运算符的优先级别。
  • 重载不能改变运算符的结合性。

  • 载运算符的函数不能有默认的参数。

  • 重载的运算符必须和用户定义的自定义类型的对象一起使用,其参数至少应该有一个是类对象或类对象的引用。(也就是说,参数不能全部都是C++的标准类型,这样约定是为了防止用户修改用于标准类型结构的运算符性质)。

运算符重载函数作为类友元函数:

  不知道刚刚有没有这样的疑问:”+”运算符是双目运算符,为什么刚刚的例子中的重载函数只有一个参数呢?

  解答:实际上,运算符重载函数有两个参数,但由于重载函数是 Complex 类中的成员函数,有一个参数是隐含着的,运算符函数是用 this 指针隐式地访问类对象的成员。

return Complex(real+c2.real, imag+c2.imag);
return Complex(this->real+c2.real, this->imag+c2.imag);
return Complex(c1.real+c2.real, c1.imag+c2.imag);

  那么例子中的 c1 + c2,编译系统把它解释为: c1.operator+(c2)

  即通过对象 c1 调用运算符重载函数,并以表达式中第二个参数(运算符右侧的类对象c2)作为函数实参。

   运算符重载函数除了可以作为类的成员函数外,还可以是非成员函数:放在类外,做 Complex 类的友元函数存在:complex3.cpp

#include <iostream>

// 演示对运算符"+"进行重载达到目的!

class Complex
{
public:
    Complex();
    Complex(double r, double i);
    friend Complex operator+(Complex &c, Complex &d);//放在类外,做 Complex 类的友元函数存在
    void print();

private:
    double real;
    double imag;
};

Complex::Complex()
{
    real = 0;
    imag = 0;
}

Complex::Complex(double r, double i)
{
    real = r;
    imag = i;
}

// 注意,这里作为友元函数,不属于Complex,记得别写 :: 咯!
Complex operator+(Complex &c, Complex &d)
{
    return Complex(c.real+d.real, c.imag+d.imag);
}

void Complex::print()
{
    std::cout << "(" << real << ", " << imag << "i)\n";
}

int main()
{
    Complex c1(3, 4), c2(5, -10), c3;

    c3 = c1 + c2;

    std::cout << "c1 = ";
    c1.print();
    std::cout << "c2 = ";
    c2.print();
    std::cout << "c1 + c2 = ";
    c3.print();

    return 0;
}

为什么把运算符函数作为友元函数呢?

  因为运算符函数要访问 Complex 类对象的成员,如果运算符函数不是 Complex 类的友元函数,而是一个普通的函数,它是没有权力访问 Complex 类的私有成员的。

  由于友元的使用会破坏类的封装,因此从原则上说,要尽量将运算符函数作为成员函数。

课后作业:

  请听题: 重载运算符 ”+”, ”-”, ”*”, ”/” 实现有理数的加减乘除运算。

  • 如 1/8 + 7/8 = 1
  • 如 1/8 – 7/8 = -6/8
  • 如 1/8 * 7/8 = 7/64
  • 如 1/8 / 7/8 = 1/7

 

  

 

运算符重载1

标签:定义函数   c++   优先   运算符重载   重载函数   除了   非成员函数   include   cout   

原文地址:https://www.cnblogs.com/tianqizhi/p/10420929.html

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