C++ 运算符重载

C++ 运算符重载

什么是运算符的重载?

         运算符与类结合，产生新的含义。 

为什么要引入运算符重载？

         作用：为了实现类的多态性(多态是指一个函数名有多种含义)

怎么实现运算符的重载？

方式：类的成员函数或友元函数（类外的普通函数）

规则：不能重载的运算符有 .  和 .*和 ?: 和 ::  和 sizeof

友元函数和成员函数的使用场合：一般情况下，建议一元运算符使用成员函数，二元运算符使用友元函数

        1、运算符的操作需要修改类对象的状态，则使用成员函数。如需要做左值操作数的运算符（如=，+=，++）

        2、运算时，有数和对象的混合运算时，必须使用友元

        3、二元运算符中，第一个操作数为非对象时，必须使用友元函数。如输入输出运算符<<和>>

具体规则如下：

运算符

建议使用

所有一元运算符

成员函数

＝ ( ) [ ]  ->

必须是成员函数

+= -= /= *= ^= &= != %= >>= <<= , 似乎带等号的都在这里了.

成员函数

所有其它二元运算符,例如: –,+,*,/

友元函数

<< >>

必须是友元函数

2. 参数和返回值

     当参数不会被改变，一般按const引用来传递(若是使用成员函数重载，函数也为const).

     对于返回数值的决定:

     1) 如果返回值可能出现在=号左边,则只能作为左值, 返回非const引用。

     2) 如果返回值只能出现在=号右边,则只需作为右值, 返回const型引用或者const型值。

     3) 如果返回值既可能出现在=号左边或者右边,则其返回值须作为左值,返回非const引用。

运算符重载举例：

+和 -运算符的重载：

1.  class Point    

2.  {    

3.  private:    

4.      int x;   

5.  public:    

6.      Point(int x1)  

7.      {   x=x1;}    

8.      Point(Point& p)     

9.      {   x=p.x;}  

10.     const Point operator+(const Point& p);//使用成员函数重载加号运算符  

11.     friend const Point operator-(const Point& p1,const Point& p2);//使用友元函数重载减号运算符  

12. };    

13.   

14. const Point Point::operator+(const Point& p)  

15. {  

16.     return Point(x+p.x);  

17. }  

18.   

19. Point const operator-(const Point& p1,const Point& p2)  

20. {  

21.     return Point(p1.x-p2.x);  

22. }  

class Point 

{ 

private: 

  int x;

public: 

  Point(int x1)

  {    x=x1;} 

  Point(Point& p)  

  {    x=p.x;}

  const Point operator+(const Point& p);//使用成员函数重载加号运算符

  friend const Point operator-(const Point& p1,const Point& p2);//使用友元函数重载减号运算符

}; 

 

const Point Point::operator+(const Point& p)

{

  return Point(x+p.x);

}

 

Point const operator-(const Point& p1,const Point& p2)

{

  return Point(p1.x-p2.x);

}

调用:

1.  Point a(1);    

2.  Point b(2);  

3.  a+b;  //正确，调用成员函数  

4.  a-b;  //正确，调用友元函数  

5.  a+1;  //正确，先调用类型转换函数，把1变成对象，之后调用成员函数  

6.  a-1;  //正确，先调用类型转换函数，把1变成对象，之后调用友元函数  

7.  1+a;  //错误，调用成员函数时，第一个操作数必须是对象，因为第一个操作数还有调用成员函数的功能  

8.  1-a;  //正确，先类型转换 后调用友元函数  

Point a(1); 

Point b(2);

a+b;  //正确，调用成员函数

a-b;  //正确，调用友元函数

a+1;  //正确，先调用类型转换函数，把1变成对象，之后调用成员函数

a-1;  //正确，先调用类型转换函数，把1变成对象，之后调用友元函数

1+a;  //错误，调用成员函数时，第一个操作数必须是对象，因为第一个操作数还有调用成员函数的功能

1-a;  //正确，先类型转换 后调用友元函数

总结：

1、由于+ -都是出现在=号的右边，如c=a+b，即会返回一个右值，可以返回const型值
2、后几个表达式讨论的就是，数和对象混合运算符的情况，一般出现这种情况，常使用友元函数

3、双目运算符的重载：

      重载运算符函数名：operator@(参数表)

      隐式调用形式：obj1+obj2

      显式调用形式：obj1.operator+(OBJ obj2)---成员函数

                                  operator+(OBJ obj1，OBJ obj2)---友元函数

      执行时，隐式调用形式和显式调用形式都会调用函数operator+()

++和--运算符的重载：

1.  class Point    

2.  {    

3.  private:    

4.      int x;   

5.  public:    

6.      Point(int x1)  

7.      {   x=x1;}    

8.      Point operator++();//成员函数定义自增  

9.      const Point operator++(int x); //后缀可以返回一个const类型的值  

10.     friend Point operator--(Point& p);//友元函数定义--  

11.     friend const Point operator--(Point& p,int x);//后缀可以返回一个const类型的值  

12. };    

13.   

14. Point Point::operator++()//++obj  

15. {  

16.     x++;  

17.     return *this;  

18. }  

19. const Point Point::operator++(int x)//obj++  

20. {  

21.     Point temp = *this;  

22.     this->x++;  

23.     return temp;  

24. }  

25. Point operator--(Point& p)//--obj  

26. {  

27.     p.x--;  

28.     return p;  

29.          //前缀形式(--obj)重载的时候没有虚参,通过引用返回*this 或 自身引用,也就是返回变化之后的数值  

30. }  

31. const Point operator--(Point& p,int x)//obj--  

32. {  

33.     Point temp = p;  

34.     p.x--;  

35.     return temp;  

36.          // 后缀形式obj--重载的时候有一个int类型的虚参, 返回原状态的拷贝  

37. }  

class Point 

{ 

private: 

  int x;

public: 

  Point(int x1)

  {    x=x1;} 

  Point operator++();//成员函数定义自增

  const Point operator++(int x); //后缀可以返回一个const类型的值

  friend Point operator--(Point& p);//友元函数定义--

  friend const Point operator--(Point& p,int x);//后缀可以返回一个const类型的值

}; 

 

Point Point::operator++()//++obj

{

  x++;

  return *this;

}

const Point Point::operator++(int x)//obj++

{

  Point temp = *this;

  this->x++;

  return temp;

}

Point operator--(Point& p)//--obj

{

  p.x--;

  return p;

         //前缀形式(--obj)重载的时候没有虚参,通过引用返回*this 或 自身引用,也就是返回变化之后的数值

}

const Point operator--(Point& p,int x)//obj--

{

  Point temp = p;

  p.x--;

  return temp;

         // 后缀形式obj--重载的时候有一个int类型的虚参, 返回原状态的拷贝

}

函数调用：

1.  <PRE class=cpp name="code">Point a(1);  

2.  Point b(2);  

3.  a++;//隐式调用成员函数operator++(0),后缀表达式  

4.  ++a;//隐式调用成员函数operator++(),前缀表达式  

5.  b--;//隐式调用友元函数operator--(0),后缀表达式  

6.  --b;//隐式调用友元函数operator--(),前缀表达式  

7.  cout<<a.operator ++(2);//显式调用成员函数operator ++(2)，后缀表达式  

8.  cout<<a.operator ++();//显式调用成员函数operator ++()，前缀表达式  

9.  cout<<operator --(b,2);//显式调用友元函数operator --(2)，后缀表达式  

10. cout<<operator --(b);//显式调用友元函数operator --()，前缀表达式 </PRE>  

[cpp]view plaincopyprint?

1.Point a(1);  

2.Point b(2);  

3.a++;//隐式调用成员函数operator++(0),后缀表达式  

4.++a;//隐式调用成员函数operator++(),前缀表达式  

5.b--;//隐式调用友元函数operator--(0),后缀表达式  

6.--b;//隐式调用友元函数operator--(),前缀表达式  

7.cout<<a.operator ++(2);//显式调用成员函数operator ++(2)，后缀表达式  

8.cout<<a.operator ++();//显式调用成员函数operator ++()，前缀表达式  

9.cout<<operator --(b,2);//显式调用友元函数operator --(2)，后缀表达式