C++__运算符重载

运算符重载的方法与实现

• 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。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：

• 函数类型operator 运算符名称 (形参表列)

     { 对运算符的重载处理}

在定义了重载运算符的函数后，可以说：函数operator+重载了运算符+。

使用运算符重载能使用户程序易于编写、阅读和维护。

需要说明的是： 运算符被重载后，其原有的功能仍然保留，没有丧失或改变。

作用与优点：

通过运算符重载，扩大了C++已有运算符的作用范围，使之能用于类对象。

运算符重载对C++有重要的意义，把运算符重载和类结合起来，可以在C++程序中定义出很有实用意义而使用方便的新的数据类型。

运算符重载使C++具有更强大的功能、更好的可扩充性和适应性，

重载运算符的规则

（1）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。

（2）C++允许重载的运算符

C++中绝大部分的运算符允许重载。

不能重载的运算符只有5个：

.         (成员访问运算符)

.*       (成员指针访问运算符)

∷      (域运算符)

sizeof   (长度运算符)

?:       (条件运算符)

(3) 重载不能改变运算符运算对象(即操作数)的个数。

(4) 重载不能改变运算符的优先级别。

(5) 重载不能改变运算符的结合性。

(6) 重载运算符的函数不能有默认的参数，否则就改变了运算符参数的个数，与前面第(3)点矛盾。

(7) 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，其参数至少应有一个是类对象(或类对象的引用)。即参数不能全部是C++的标准类型，以防止用户修改用于标准类型数据的运算符的性质。

(8) 用于类对象的运算符一般必须重载，但有两个例外，运算符“=”和“&”不必用户重载。

① 赋值运算符(=)可以用于每一个类对象，可以利用它在同类对象之间相互赋值。

② 地址运算符&也不必重载，它能返回类对象在内存中的起始地址。

(9)运算符重载函数可以是类的成员函数，也可以是类的友元函数，还可以是既非类的成员函数也不是友元函数的普通函数。

运算符重载函数作为类成员函数和友元函数

运算符重载函数还可以是非成员函数。

将双目运算符重载为友元函数时，在函数的形参表列中必须有两个参数，不能省略，形参的顺序任意，不要求第一个参数必须为类对象。但在使用运算符的表达式中，要求运算符左侧的操作数与函数第一个参数对应，运算符右侧的操作数与函数的第二个参数对应。

注意

• • C++规定，有的运算符(如赋值运算符、下标运算符、函数调用运算符)必须定义为类的成员函数，有的运算符则不能定义为类的成员函数(如流插入“<<”和流提取运算符“>>”、类型转换运算符)。
    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。但考虑到各方面的因素，一般将单目运算符重载为成员函数，将双目运算符重载为友元函数。

重载流插入运算符和流提取运算符

    

用户自己定义的类型的数据，是不能直接用“<<”和“>>”来输出和输入的。如果想用它们输出和输入自己声明的类型的数据，必须对它们重载。

对“<<”和“>>”重载的函数形式如下：

istream& operator >> (istream&,自定义类 &);

ostream& operator << (ostream&,自定义类 &);

即重载运算符“>>”的函数的第一个参数和函数的类型都必须是istream&类型，第二个参数是要进行输入操作的类。重载“<<”的函数的第一个参数和函数的类型都必须是ostream&类型，第二个参数是要进行输出操作的类。因此，只能将重载“>>”和“<<”的函数作为友元函数或普通的函数，而不能将它们定义为成员函数C++的流插入运算符“<<”和流提取运算符“>>”是C++在类库中提供的，所有C++编译系统都在类库中提供输入流类istream和输出流类ostream。cin和cout分别是istream类和ostream类的对象。在类库提供的头文件中已经对“<<”和“>>”进行了重载，使之作为流插入运算符和流提取运算符，能用来输出和输入C++标准类型的数据。

     1 重载流插入运算符“<<”

希望能用插入运算符“<<”来输出用户自己声明的类的对象的信息，这就需要重载流插入运算符“<<”。

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