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Ⅴ运算符重载

1.从函数重载到运算符重载1.1多态性?使用一致的接口(uniforminterface)处理不同类型的数据?例子:运算符重载(+)3.14+0.00153.1415[1,2,3]

1. 从函数重载到运算符重载

1.1 多态性

? 使用一致的接口(uniform interface)处理不同类型的数据

?例子:运算符重载(+

3.14 + 0.0015 = 3.1415

[1, 2, 3] + [4, 5, 6] = [1, 2, 3, 4, 5, 6]

[3+4i] + [1+5i] = [4+9i]

"coffee" + " tea" = "coffee tea"


1.2 函数重载

一个名字,却可以有好几个函数,根据参数的个数和种类区分


1.3 运算符重载

一个运算符,保留功能,对象可能不同


1.4 复数类(Complex)的实现:(a+bi)+(c+di) = (a+c) + (b+d)i


#include
using namespace std;
class Complex
{
float real, imag; //实部和虚部
public:
Complex(
float r=0,float i=0)
{
real
= r;
imag
= i;
}
Complex
operator+(Complex other) //+运算符的重载
{
Complex r;
r.real
= real + other.real;
r.imag
= imag + other.imag;
return r;
}
void Output()
{
if(imag>0)
cout
<"+" <"i" << endl;
else
cout
<"i" << endl;
}
};
int main()
{
Complex a(
2,3), b(3, 4), c;
c
= a + b;
c.Output();
return 0;
}


2.运算符重载规则

2.1 入选

?可重载

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?不可重载

①.    ② .*   ③::     ④?:

 


2.2 重载规则

? 重载后运算符的优先级和结合性不变

? 运算符操作数的个数不能改变

? 不能重载C++中不支持的运算符 (@、#、$等,emmmm,拒绝创新喽)

? 保持运算符的语义(加号不能当作减号用,这样别人会误会的)

 


3.重载方式

3.1 重载为类的成员函数

? 定义  

返回类型 [类名::]operator 运算符(形参表) {}

      Complex      operator     +     (Complex op2);

一般是一个对象                           可以省略一个形参,另一个参数通过this指针隐式传递


class Complex
{
public:
Complex(
double=0.0,double=0.0);//constructor
Complexoperator+(const Complex &);//addition
private:
double real; //real part
double imaginary;//imaginary part
};
Complex Complex::
operator+(const Complex &operand2)
{
return Complex(real+operand2.real, imaginary+operand2.imaginary);
}

重载为成员函数时,参数个数为运算符目数-1

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Complex Complex::operator=(Complex c2)
{
real
= c2.real;
imag
= c2.imag;
return *this; //指针的使用
}

?前缀与后缀运算符

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// Overload postfix ++ for Complex.
Complex Complex::operator++(int x) //后缀的话要传入一个参数加以区分
{
Complex r
= *this; //要新建一个指针
real++;
imag
++;
return r;
}
// Overload prefix ++ for Complex.
Complex Complex::operator++() //前缀的话就是普通的,默认是前缀的
{
++real;
++imag;
return *this; //直接返回就行
}
int main()
{
Complex a(
2,3), b(3, 4), c;
c
= a * b;
Complex d
= ++c; //但是可以看到在使用的时候没有区别
Complex e = d++; //后缀并不需要传递那个int
d.Output();
e.Output();
return 0;
}


3.2 重载为类的非成员函数(一般为友元函数)

? 定义

friend 返回类型 operator 运算符(形参表) {}

friend Complex operator     +    (Complex op1, Complex op2);

? 友元函数没有this指针,需给出所有传递参数

? 友元函数的操作灵活性

当运算符左右为不同类型数据时,比如a = 3 + b;,重载为类的成员函数无法实现


friend Complex operator+(float x, Complex c)
{
Complex r;
r.real
= x+c.real;
r.imag
= c.imag;
return r;
}


3.3 重载为普通函数


class Complex {
public:
  Complex( double r = 0.0, double i= 0.0 ){
    real = r;
    imaginary = i;
}
  double real;       // real part
  double imaginary;  // imaginary part
};

Complex operator+( const Complex & a ,const Complex & b)
{
return Complex( a.real+b.real,a.imaginary+b.imaginary);
}
Complex a(
1,2), b(2,3),c;
// “类名(参数表)”就代表个对象
c = a + b; // 等效于c = operator+(a,b);
重载为普通函数时,参数个数为运算符目数
注意:类的成员变量要为public(故用得少)


3.4 第一二种方式的比较

?一般,单目运算符(只接收一个操作数的运算符,如++)重载是类的成员函数,双目运算符(俩操作数,如a=b+c)重载为类的友元函数(另一个可以是数字)

 


 4.典型运算符重载

4.1 输入输出流:“<<”和“>>”只能以友元函数的方式重载


int main()
{
Complex a, b, c;
cin
>> a >> b; //实现直接输入输出
c = a * b;
Complex d
= ++c;
Complex e
= d++;
d
= d+1.01;
e
= 1.01+e;
cout
< e;
return 0;
}
friend istream
&operator>>(istream &in, Complex &c)//因为要改变值所以有引用
{
in >> c.real >> c.imag;
return in;
}
friend ostream
&operator<<(ostream &out, Complex c)
{
if(c.imag>0)
out <"+" <"i" << endl;
else
out <"i" << endl;
return out;
}


4.2 “=”

类似于浅拷贝&深拷贝

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4.3 “[ ]” :防止数组越界


float &Complex::operator[](int i) //要修改时,就要用引用
{
if (i==0) //实部是啥
return real;
else if(i==1)
return imag;
else
{
cout
<<"Out of boundary" << endl;
exit(
1);
}
}
int main()
{
Complex c(
3, 4);
cout
<0] <//输出实部
c[1] = 5;
cout
<< c;
c[
2] = 6; //一共就俩数,超了
}


4.4 “()”:自动执行和表达式中的使用

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 4.5 类型转换运算符:强制类型转化类的对象

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 5.运算符函数参数/返回类型

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