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]

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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