C++抽象编程——面向对象（8）——最终版的Rational文件

Rational.h

代码如下：

/**这个文件包含了Rational类的声明 ，也包含了这个类的对应的重载运算符的自由*函数的声明。*/ #ifndef _Rational_h#define _Rational_hclass Rational{    public:/**构造函数：Rational*用法： Rational R;         Rational R1(n);        Rational R2(x,y);*-----------------------* 创建一个Rational对象，默认构造的值为0，当只有一个参数n时候，*构造的是一个等值于这个数的Rational值。当含有两个参数的时候，*创建的是分数 x/y*/        Rational();        Rational(int n);        Rational(int x, int y);/**方法：toString*用法：string str = r.toString();*-------------------------------*将值以字符串的形式呈现出来*/        std::string toString();#include "rationalpriv.h" };/**运算符：<<*-----------*重载运算符，使得可以按分数的形式出现*/std::ostream & operator<<(std::ostream & os, Rational rat);/**运算符 ：+*用法：r1 + r2；*----------------*重载运算符+，使得它可以进行分数之间的相加的运算,返回计算后的结果 */Rational operator+(Rational r1, Rational r2); /**运算符 ：-*用法：r1 - r2；*----------------*重载运算符-，使得它可以进行分数之间的相减运算,返回计算后的结果 */Rational operator-(Rational r1, Rational r2);/**运算符 ：* *用法：r1 * r2；*----------------*重载运算符+，使得它可以进行分数之间的相乘运算,返回计算后的结果 */Rational operator*(Rational r1, Rational r2);/**运算符 ：/ *用法：r1 / r2；*----------------*重载运算符/，使得它可以进行分数之间的相除运算,返回计算后的结果 */Rational operator/(Rational r1, Rational r2);#endif   

Rationalpriv.h

代码如下：

/**这部分内容为Rational类的私有部分成员或不希望被用户看到的内容 *将运算符以friend形式声明*/ friend Rational operator+(Rational r1, Rational r2);friend Rational operator-(Rational r1, Rational r2);friend Rational operator*(Rational r1, Rational r2);friend Rational operator/(Rational r1, Rational r2);private:/*实例化参数*/     int num;//分子     int den;//分母 

这里可能会有疑问，就是我们这里已经声明了Rational operator+(Rational r1, Rational r2);这些函数，为何我们还要在上面头文件的Rational类后面再次声明呢？答案是，我们在这里声明的东西依旧属于类内，是为了声明类与这个自由函数的关系是friend。而Rational.h文件在Rational后面声明的才是函数的原型，自由函数不属于某个类，但是它可以和某个类有某种关系。

Rational.cpp

代码如下：

#include <cstdlib>#include <cmath>#include "error.h"#include "rational.h"#include "strlib.h"using namespace std;/*函数原型*/int gcd(int x, int y);/*构造函数*/ Rational::Rational(){    num = 0;    den = 1;} Rational::Rational(int n){    num = n;    den = 1;}Rational::Rational(int x, int y) {    if (y == 0) error("错误，分母不能为0");    if (x == 0) {    num = 0;    den = 1;    } else {        int g = gcd(abs(x), abs(y));        num = x / g;        den = abs(y) / g;        if (y < 0) num = -num;    }}/*实现toString函数*/ string Rational::toString(){    if(den == 1) { //如果这里我们写成了 = 会出现什么情况？     return integerToString(num);    }else{        return integerToString(num) + "/" + integerToString(den);    }}/*实现插入运算符<<的重载*/ostream & operator<<(ostream & os, Rational rat){    return os << rat.toString();} /*实现 + - * / 的重载*/Rational operator+(Rational r1, Rational r2) {    return Rational(r1.num * r2.den + r2.num * r1.den, r1.den * r2.den);}Rational operator-(Rational r1, Rational r2) {    return Rational(r1.num * r2.den - r2.num * r1.den, r1.den * r2.den);}Rational operator*(Rational r1, Rational r2) {    return Rational(r1.num * r2.num, r1.den * r2.den);}Rational operator/(Rational r1, Rational r2) {    return Rational(r1.num * r2.den, r1.den * r2.num);}/**函数：gcd(great command devision)*用法; int n = gcd(x,y)*-----------------------*求x，y 的最大公约数*/int gcd(int x, int y) {    int r = x % y;    while (r != 0) {        x = y;        y = r;        r = x % y;    }    return y;}

这里我在编码的时候，犯了一个小失误，if(den == 1)写成了 if(den = 1)，程序不会报错，可以正常运行，但是会出现结果有问题，至于是什么就自己去试试了。可以在测试代码一这里运行。至于为什么会这样，可以留言。我会回复。
这里涉及到两个自定义的头文件
关于”strlib.h”，参考：C++抽象编程——自定义strlib文件
关于”error.h”,看下面：

error.h

#ifndef _error_h#define _error_h/**函数:error*用法: error("string")*----------------------*返回错误信息，并终止程序*/ void error(std::string msg);#endif

error.cpp

#include <iostream>#include <string>#include <cstdlib> //EXIT_FAILUREusing namespace std;void error(string msg){    cerr << msg << endl;    exit(EXIT_FAILURE);}

测试代码1

#include <iostream>#include "Rational.h"using namespace std;int main(){    Rational r;    cout << r << endl;    Rational r2(4);    cout << r2 <<endl;    Rational r3(1,3);    cout << r3 << endl;     Rational r4(3,0);    cout << r4 << endl;    return 0;}

测试结果如下：

测试代码2

#include <iostream>#include "Rational.h"using namespace std;int main(){    Rational r1(1,3),r2(1,6);    cout << r1 + r2 << endl;    cout << r1 - r2 << endl;    cout << r1 * r2 << endl;    cout << r1 / r2 << endl;    cout << r2 - r1 << endl;    cout << r2 / r1 << endl;    return 0;}

测试结果如下: