c++ 重载运算与类型转换

1 基本概念

1.1 基本点

隐式的this指针
运算符函数至少有一个类类型参数
重载运算符的优先级应与内置运算符一致
::, .*, ., ? : 不可重载

1.2 重载的运算符函数的调用方式

1) 非成员函数的调用 operator+为对象data1, data2的非成员函数

data1 + data2; ==> operator+(data1 , data2);

2) 成员函数的调用 operator+为对象data1的成员函数

data1 + data2 ==> data1.operator+(data2);

1.3 不应该重载的运算符

重载的运算符本质上就是函数调用.

1) 运算符的求值顺序无法保留 如: && , || , & , | 等

2) 无法保留运算符的短路求值属性

1.4 使用与内置类型一致的含义

1.5 成员与非成员选择

=, [], (), -> 必须为成员
复合赋值一般为成员
改变对象状态或与给定对象密切相关的,通常为成员. 如, ++, -- , * 解引用
具有对称性的运算符, 如算术, 相等性, 关系和位, 通常为非成员.

1) 含对象的混合类型表达式,则运算符必须定义成非成员.
2) 当定义为成员函数时, 左侧运算对象必须是运算符所属类的一个对象.

2 输入与输出

输入输出运算符必须是非成员函数,一般为友元.

2.1 <<

ostream & operator<<(ostream &os, const Object &item ){
os<< item.data1<< " "<< item.data2;
return os;
}

第一个参数为非常量ostream引用
第二个参数常量引用
返回ostream型参
进来减少格式化操作,如换行.

2.2 >>

istream &  operator>>(isteam &is, Object &item){
double p;
is >> item.data1>>item.data2>>p;
if(is){
item.data2 = item.data2 * p;
}else{
item = Object();//输入失败:对象被赋予默认状态
}
return is;
}

第一个参数非常量istream
第二个参数非常量对象引用
错误检测
返回给定流对象引用

3 算术与关系

常量引用
返回一个新对象
一般定义对应的复合运算,用它来实现该运算.
==和!=一般成对出现

4 赋值

拷贝赋值, 移动赋值,列表赋值,复合赋值

赋值运算符必须为类成员,复合赋值通常也为成员.这两类都返回左侧对象的引用.

5 下标

必须为成员
提供非常量版和常量版

6 递增与递减

前置和后置成对出现
返回对象引用
后置版本先记录对象的状态,再操作,返回记录的对象

7 成员访问

常量this
* 和 ->成对出现
*返回& , ->返回指针
*先检测是否在作用范围
箭头运算符必须返回指针或定义了箭头运算符的某个对象

<span style="font-size:14px;">class StrPtr {
public:
std::string& operator*() const {
auto p = check(curr, "dereference past end");
return (*p)[curr];

}

std::string* operator->() const{
return &this->operator*();
}
//其他内容
}</span>

8 函数调用

定义了调用运算符的对象,称为函数对象
可以含有状态数据

8.1 lambda是函数对象

8.2 标准库函数对象

8.3 可调用对象和function

c++中的可调用对象: 函数, 函数指针, lambda表达式, bind创建的对象,重载了函数调用运算符的类.
可调用对象也有自己的类型,不同类型可能具有相同的调用形式
标准库function类型--->相同调用形式类型
重载函数的名字不能直接存入function类型的对象.解决方法1, 通过函数指针; 2, lambda

9 类型转换运算符

必须为成员函数
无返回值,无参数
通常是const this
转换后的类型与函数返回类型要求相同,即不能是数组或函数类型,但可以是它们的指针
是隐式转换,一般不提供

加explicit变成显示转换,注意在以下条件显示转换将自动变成隐式转换

if, while, do的条件部分
for的条件部分
逻辑非, 或, 与(!, || , &&)
条件运算符的条件表达式

例子:IO类istream, ostream

9.1 避免有二义性的类型转换

实参匹配和相同的类型转换
转换目标为内置类型的多重类型转换
重载函数与转换构造函数
重载函数与用户定义的类型转换

9.2 函数匹配与重载运算符

如果我们对同一个类即提供转换目标是算术类型的类型转换,也提供了重载的运算符,则将会遇到重载运算符与内置运算符的二义性问题.