C++中各运算符重载
来源:互联网 发布:counter python 编辑:程序博客网 时间:2024/06/15 12:23
一、为什么 输入输出运算符一定要重载为友元函数?
答:因为参考cin>>objA或cout<objB,发现输入输出运算符左操作数是istream或ostream的引用,而对于类成员函数,左操作数默认传入this指针,总而言之如果第一操作数不是类对象而是其他数据类型,则只能作为非成员函数,常常重载成friend,如果不需要访问私有成员还可以重载成普通函数。
对于像?=、[]、()、->以及所有的类型转换运算符只能作为成员函数重载。
转自http://www.3lian.com/edu/2013/08-01/85832.html
C++规定有四个运算符 =, ->, [], ()不可以是全局域中的重载(即不能重载为友员函数),这是为什么呢?
现在先说说赋值运算符“=”的重载
C++规定赋值运算符“=”只能重载为类的非静态成员函数,而不可以重载为类的友元函数。
不能重载为类的静态成员应该比较容易理解,因为静态成员函数是属于整个类的,不是属于某个对象的,它只能去操作类静态数据成员。而赋值运算符“=”是基于对象操作的。
那么为什么赋值运算符不可以重载为类的友元函数?像同样都是双目运算符的+为什么它就可以呢?
在讨论这问题之前,先看一测试的程序:
#include <iostream>using namespace std;class A{private: int x;public: A(){x=99;} A(int xx) { cout<<"Call A(int xx)"<<endl; x = xx; }};int main(){ A a; a = 7;}
程序执行结果为:
Call A(int xx)
说明执行a = 7这程序语句时,程序去调用类A中的带参构造函数。
在类A中加入一赋值运算重载成员函数,如下:
#include <iostream>using namespace std;class A{private: int x;public: A(){x=99;} A(int xx) { cout<<"Call A(int xx)"<<endl; x = xx; } A operator=(int xx) //重载赋值运算符运算 { cout<<"Call A operator=(int xx)"<<endl; x = xx; return *this; }};int main(){ A a; a = 7;}
程序运行结果:
Call A operator=(int xx)
说明在类A中已经有相应赋值运算符重载函数的时候,执行赋值语句a = 7;程序会去调用类A中相应的赋值运算符重载函数,而不会像上面原来那样去调用有参构造函数。
在此,我们可以对C++规则做出以下的判断:
当 类中没有定义赋值运算符重载成员函数时(注意,在未定义形参数据类型为该类类型的赋值运算符重载函数时,编译器会自动生成加入),当程序执行到某一赋值语 句时,程序就会调用与赋值语句中右值类型匹配的构造函数,而把这右值当作此构造函数的实参。像最初的赋值语句a = 7,执行时,实际做的操作是a(7)。而当类中有定义赋值运算符重载成员函数,执行赋值语句时,程序就只会去调用相应的赋值运算符重载函数。
当明白上面的规则后,现在就可以回过来,讨论为什么赋值运算符不可以重载为类的友元函数了。
我们知道友元函数不是类的成员函数,它只是类的“朋友“,具有访问把它声明为“朋友”的类的数据成员的权限而已。
那么当把赋值运算符重载为类的友员函数,在程序中执行类对象的赋值语句时,程序就会出现两种矛盾的选择。
1、因为它认为类中并没有重载赋值运算符的成员函数,所以它根据C++的规则,会去调用相应的构造函数。
2、但是在全局里,我们已经重载了参数类型为此类类型的赋值运算符函数,而这赋值语句刚好和这函数匹配上了,根据C++的规则,也会去调用这函数。
程序是不允许有矛盾不确定选择的,所以当赋值运算符重载为类的友元函数时,编译器就会提示错误。
对于剩下的3个运算符 ->, [], () 为什么不能重载为友元函数,也是跟上面一样的道理。即编译器发现当类中没有定义这3个运算符的重载成员函数时,就会自己加入默认的运算符重载成员函数。
例当类A中没有定义运算符->的重载成员函数,但是我们仍然可以对类A对象指针用->的形式调用指针指向的对象里的成员。像类A里有成员函数f()
A a;
A* p = &a;
p->f(); //虽然类A中没有自己定义运算符->重载成员函数,但这里仍可这样使用。
然而,当我们把->运算符重载为类A的友元函数时,程序就会出现跟把赋值运算符重载友元一样的情况,即产生矛盾性。
二、赋值操作符的重载函数在没有显式定义的情况下,编译程序会自动生成,即使类成员变量包含有指针,也会将指针的值给予复制,所以往往会造成多个实例共享一个存储空间的尴尬局面,当最先定义的类被析构后,尚存的实例还在指向已被释放的存储空间,从而造成成员变量的值已经销毁,而该实例还存在的难以接受的现实。(浅拷贝和深拷贝)
三、如何重载mat[i][j]形式的下标运算符(考虑矩阵取值与赋值)?
思路是只重载第一个下标运算符,第二个下标运算符借助下标运算符本身的功能实现。
/返回值是一个从int 转为int*的指针int *Matrix::operator[](int aIndex){ return m_pRow[aIndex];//m_pRow为各行数据的行指针}如果没有行指针,有个Type **dat;也行和上面的方法一样,可以直接通过行号返回第几行的头指针,然后再使用头指针自有的下标运算符即可。
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