51-C++中的运算符重载

发布时间:2021-05-12 浏览次数:63 次

在C ++中,我们可以使运算符为用户定义的类工作。这意味着C ++能够为运算符提供数据类型的特殊含义,这种能力称为运算符重载。

例如,我们可以在String之类的类中重载运算符'+',以便仅使用+就可以连接两个字符串。

算术运算符可能会重载的其他示例类是复数,小数,大整数等。

一个简单而完整的例子

#include<iostream>
using namespace std;

class Complex {
private:
  int real, imag;
public:
  Complex(int r = 0, int i = 0) { real = r; imag = i; }

  // This is automatically called when '+' is used with
  // between two Complex objects
  Complex operator + (Complex const& obj) {
    Complex res;
    res.real = real + obj.real;
    res.imag = imag + obj.imag;
    return res;
  }
  void print() { cout << real << " + i" << imag << endl; }
};

int main()
{
  Complex c1(10, 5), c2(2, 4);
  Complex c3 = c1 + c2; // An example call to "operator+"
  c3.print();
}

输出:

12 + i9

运算符函数和普通函数有什么区别?

运算符函数与普通函数相同。唯一的区别是,运算符的名称始终是运算符关键字,后跟运算符的符号,并且在使用相应的运算符时会调用运算符函数

以下是全局运算符函数的示例。

#include<iostream>
using namespace std;

class Complex {
private:
  int real, imag;
public:
  Complex(int r = 0, int i = 0) { real = r; imag = i; }
  void print() { cout << real << " + i" << imag << endl; }

  // The global operator function is made friend of this class so
  // that it can access private members
  friend Complex operator + (Complex const&, Complex const&);
};


Complex operator + (Complex const& c1, Complex const& c2)
{
  return Complex(c1.real + c2.real, c1.imag + c2.imag);
}


int main()
{
  Complex c1(10, 5), c2(2, 4);
  Complex c3 = c1 + c2; // An example call to "operator+"
  c3.print();
  return 0;
}

关于运算符重载的要点

1)为了使运算符重载起作用,至少一个操作数必须是用户定义的类对象。

2) 赋值运算符:编译器会自动为每个类创建一个默认的赋值运算符。默认的赋值运算符确实将右侧的所有成员分配到左侧,并且在大多数情况下都可以正常工作(此行为与复制构造函数相同)。请参阅了解更多详情。

3) 转换运算符:我们还可以编写可用于将一种类型转换为另一种类型的转换运算符。

#include <iostream>
using namespace std;
class Fraction
{
  int num, den;
public:
  Fraction(int n, int d) { num = n; den = d; }

  // conversion operator: return float value of fraction
  operator float() const {
    return float(num) / float(den);
  }
};

int main() {
  Fraction f(2, 5);
  float val = f;
  cout << val;
  return 0;
}

重载的转换运算符必须是成员方法。其他运算符可以是成员方法或全局方法。

4)任何可以用单个参数调用的构造函数都可以用作转换构造函数,这意味着它也可以用于隐式转换为正在构造的类。

#include<iostream>
using namespace std;

class Point
{
private:
  int x, y;
public:
  Point(int i = 0, int j = 0) {
    x = i; y = j;
  }
  void print() {
    cout << endl << " x = " << x << ", y = " << y;
  }
};

int main() {
  Point t(20, 20);
  t.print();
  t = 30; // Member x of t becomes 30
  t.print();
  return 0;
}

输出:

x = 20,y = 20 x = 30,y = 0

我们很快将讨论一些重要运算符的重载,例如new,delete,逗号,函数调用,箭头等。