C++_运算符重载

原文链接：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：



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：

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：

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

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：

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); //后缀可返回一个const类型的值
friend Point operator--(Point& p);
friend const Point operator--(Point& p,int x); //后缀返回一个const类型的值
};
Point Point::operator++()
{
x++;
return *this;
}
const Point Point::operator++(int x)
{
Point temp=*this;
this->x++;
return temp;
}
Point operator--(Point& p)
{
p.x--;
return p;
//前缀形式(--obj)重载时没有虚参 通过引用返回*this或 自身引用 即返回变化后的数值
}
const Point operator--(Point& p,int x)
{
Point temp=p;
p.x--;
return tmp;
//后缀形式obj--重载时有一个int类型的虚参 返回、原状态的拷贝
}

调用：

<pre class="cpp" name="code">Point a(1);
Point b(2);
a++;//隐式调用成员函数operator++(0),后缀表达式
++a;//隐式调用成员函数operator++(),前缀表达式
b--;//隐式调用友元函数operator--(0),后缀表达式
--b;//隐式调用友元函数operator--(),前缀表达式
cout<<a.operator ++(2);//显式调用成员函数operator ++(2)，后缀表达式
cout<<a.operator ++();//显式调用成员函数operator ++()，前缀表达式
cout<<operator --(b,2);//显式调用友元函数operator --(2)，后缀表达式
cout<<operator --(b);//显式调用友元函数operator --()，前缀表达式 </pre>

总结：

1、a++

函数返回：temp(临时变量)

函数返回是否是const类型：返回是一个拷贝后的临时变量)，不能出现在等号的左边(临时变量不能做左值)，函数的结果只能做右值，则要返回一个const类型的值

++a

函数返回：*this;

函数返回是否是const类型：返回原状态的本身，返回值可以做左值，即函数的结果可以做左值，则要返回一个非const类型的值

2、前后缀仅从函数名(operator++)无法区分，只能有参数区分，这里引入一个虚参数int x，x可以是任意整数。

3、单目运算符的重载：

重载运算符函数名：operator@(参数表)

隐式调用形式：obj1@ 或 @obj1

显式调用形式：

成员函数:

obj1.operator@( )//前缀

obj1.operator@(0)//后缀

友元函数:

operator@(OBJ obj)//前缀

operator@(OBJ obj,int x)//后缀

执行时，隐式调用形式和显式调用形式都会调用函数operator@()