Lesson 20 运算符重载

多态：同一种形为，不同的对象得到不同的结果；（按这里的定义来看，不一定是函数，可以是运算符）  //运算符应该是重载，多态才是覆盖，重载不能算 是多态；上面的辩证法可能 有问题??  

静态多态(运算符重载，函数重载)

一、运算符重载

Complex obj1,obj2,obj3;

obj1 = 3;

obj3 = obj2;

obj3 = obj1 + obj2;

cout<< obj1<<obj2<<endl;

上面的运算符，默认情况下是无法实现的，因此需要为自定义的类实现自己的运算符；

运算符重载：对已有的功能赋以其另一种功能，以适用于不同的数据类型；

重载不能修改优先级和结合性！重载的功能应与原功能相似；

不可以重载的运算符有： .    .*    ::   ?:

运算符重载可以通过定义类的成员函数或是友元函数实现 

成员函数重载运算符:

返回类型 类名::operator运算符(形参列表)

{

}

<span style="font-size:24px;">complex operator+(const complex& m) const;  </span>

<span style="font-size:24px;"><span style="color:#ff0000;">//这里用2个const 是因为外面的const修饰thist，并不是说m不可以改变</span>complex a(1,2);complex b(2,3);complex c = a +b; /// 运算符左操作符是调用函数的对象，右操作数是参数  a.operator+(b); </span>

///  使用成员函数重载运算符，左操作数要求是类本身对象，而右操作数可以为其它类型 如上面参数为int

//    这时可以再次重载，参数传int ，实现 b = a + 3;

显然，成员函数无法实现 b =  3 + a

友元全局函数重载运算符：

friend 返回值类型 operator运算符(形参列表) // 二元操作要两个形参，一元操作为空形参列表

{

}

friend complex operator+(const Complex &a, const Complex &b);   

// 用友元的意义是为了能访问类的私有成员，如果私有成员都有接口，那可以不用友元 

b =  3 + a是可以用全局函数实现！

建议：二元操作用友元全局函数实现； 如果第一个操作数要求是本类对象，推荐用成员函数，如果第一                 个数肯定不是本类对象，推荐用友元函数实现

特定的运算符：

1. 只能用成员函数实现的运算符：（第一个操作数一定要是本类对象）

= ,  (),  [ ],  -> ：如= 如果用a = b ，则本类对象是a，b = a 的本类对象是b;a 与b 的类型可能不同；

2. 只能使用友元函数实现的：（第一个操作数一定不是本类对象）

>> , << （输入输出）

二、常用运算符重载

单目：++, --   //推荐使用成员函数

++a;   

成员函数：

 Complex & operator++()   //  返回必须是本类对象的引用，返回引用则可以作左值： ++a = 3;   // a = 3;

{

++m_real;

++m_imag;

return *this;   // 左值看成返回本身

}

a++;   

 Complex operator++ (int)  // int 没有任何意义

{

Complex temp(*this);

++m_real;

++m_imag;

return temp;

}

友元全局函数：

Complex &operator--(Complex& a)   // --a;

{

a.m_real ++;

a.m_imag ++

return ax;

}

双目运算符：

1. >> 、<<

cout<<a;   cin>>a; 第一个操作数都不是本类对象；因此要用到友元全局函数；

cout << a << b; // 说明返回值是可以做左值的，即要返回引用ostream类型;

friend istream& operator>>(istream& in, 用户类型& obj)  // obj用&可以不用干枯析内存

{

in >> obj.x;

in >> obj.y;

return in;

}

friend ostream & operator<<(ostream& out, const 用户类型& obj)

{

out<<obj.x;

return out; 

}

cin>>a>>b;     //  operator>>((operator(cin,a)),b);

2. 赋值运算符重载 

// 当类要定义析构函数(指针成员被删2次)的时候要定义拷贝构造函数（深拷贝）与=运算符重载

Complex& operator=(const Complex& ref);  

=运算符只能定义成成员函数重载，即即一个操作数必须为类对象；

=不定义系统会生成一个默认的，这会造成浅拷贝的问题；

在子类中要显式的调用直接基类的=运算符！！！

class A

{

int a;

};

class B:public A

{

int b;

};

B& operator=(B& ref)  // 有两部分要赋值：A类中的a，B类中的b；

{

A::operator=(ref); // 子类赋给A类

b = ref.b;

return *this;

}

com a;

com b = a; // 初始化拷贝构造函数

com c;

c = a; // =运算符重载

3. 下标运算符[ ]

TYPE & operator[ ](const int aIndex);  // TYPE存储的数据类型

重载new, delete运算符

void *类名::operator new(size_t, [arg_list]);

形参表中至少含有一个size_t的参数，且必须为第一个参数

void 类名::operator delete(void*, [arg_list]);

若有第二个参数，必须为size_t

重载类型转换运算符：

没有转换运算符重载函数，则强制类型转换只能对标准类型操作有作用！

Length obj1(1000);

double m = double(obj1);    // double m = obj1.operator double();    显示调用的结果

m = obj1;   // m = obj1.operator double();   //隐示调用

operator<强制转换的目标类型>()   // 无参数（只转换自身），无返回值

{

// 定义后，可以显式调用或是隐式调用 

}

可以通过构造函数实现类型转换：

Complex(int b);

void foo(Complex com);

int b= 5;  foo(b);  // b 被转换成了Complex类型

operator int(); // 强制类型转换

上面两个红色的过程，都完成了类型转换，同时转换会出现二义性！即foo(b);不知道调用 哪个函数完成类型转换

总结

类型重载方式：

Coordinate coo(2,3);

Complex com(1,2);

com = coo;

1. 赋值运算符重载；    com = coo;  // com.operator=(const Coordinate& coo);

2. 构造函数；  com = coo;    // 先调用Complex::Complex(const Coordinate& coo);再用赋值运算符=赋给com

3. 类型转换运算符();  com = coo;  // 在Coordinate类中实现:   operator Complex() const;  先调用Coordinate类中的类型转换运算符，再调用Complex类的赋值运算符

#ifndef TEST#define  TEST#include <iostream>#include <string>using namespace std;class B;class A;extern ostream& operator<<(ostream& in,const A&a);extern ostream& operator<<(ostream& in,const B&a);class A{public:int x;int y;friend ostream& operator<<(ostream& out,const A&a);A():x(5),y(10){};//A(B& b);   // 构造函数完成类型转换A& operator=(const B& b);  // 赋值运算符完成类型转换};class B{public:string str1;string str2;B():str1("123.5"),str2("55.5"){};friend ostream& operator<<(ostream& out,const B&a);operator A();};#endif

#include "testmain.h"#include <iostream>#include <string>using namespace std;// 强制类型转换ostream& operator<<(ostream& out, A&a){out << "A的值为：" << a.x<<" "<<a.y;return out;}ostream& operator<<(ostream& out,const B&a){out<<"B: "<<a.str1<<" "<<a.str2;return out;}/*A::A(B& b){cout<<"开始调用构造函数转换B->A:"<<b<<endl;x = atoi(b.str1.c_str());y = atoi(b.str2.c_str());cout<<"构造函数转换成功后："<<x<<" "<<y<<endl;}*/A& A::operator=(const B& b){cout<<"开始调用赋值运算符转换B->A:"<<b<<endl;x = atoi(b.str1.c_str()) + 1;y = atoi(b.str2.c_str()) + 1;cout<<"赋值运算符转换成功后："<<x<<" "<<y<<endl;return *this;}B::operator A(){cout<<"开始调用强制类型转换运算符转换B->A"<<endl;A a;a.x = atoi(str1.c_str()) + 10;a.y = atoi(str2.c_str()) + 10;cout<<"强制类型转换运算符转换成功后："<<a.x<<" "<<a.y<<endl;return a;}int main(){A a;B b;cout<<b<<endl;cout<<a<<endl;a = b;cout<<"_____________________"<<endl;B c;a = A(c);cout<<a<<endl;}