C++运算符重载

所谓重载,就是重新赋予新的含义,函数重载就是对一个已有的函数赋予新的含义,使之实现新功能。
运算符的重载主要存在两种形式,一种是作为类的成员函数进行使用,另一种则是作为类的友元函数进行使用。运算符的重载的形式为:
   返回类型 operator 运算符符号(参数说明)
    {    
           //函数体的内部实现
    }

例如,能否用“+”号进行两个复数的相加,在C++中不能在程序中直接用运算符“+”对复数进行相加运算,用户必须自己设法实现复数相加。例如用户可以通过定义一个专门的函数来实现复数相加。

 1 /*
 2 实现复数类中的运算符重载
 3 定义一个复数类重载运算符+、-、*、/,使之能用于复数的加减乘除。
 4 方案一:使用类的成员函数完成运算符的重载;
 5 */
 6 #include<iostream>
 7 using namespace std;
 8 
 9 class Complex
10 {
11 private:
12     double real;
13     double imag;
14 public:
15     Complex()
16     {
17         real = 0 ; imag = 0 ;
18     }
19     Complex(double r,double i)
20     {
21         real = r ; imag = i ;
22     }
23     Complex operator+(Complex &c2);
24     Complex operator-(Complex &c2);
25     Complex operator*(Complex &c2);
26     Complex operator/(Complex &c2);
27     void display();
28 };
29 
30 //下面定义成员函数
31 Complex Complex::operator+(Complex &c2) //定义重载运算符”+“的函数
32 {
33     return Complex(this->real+c2.real , this->imag+c2.imag);   //此处this->real就是c1.real
34 }
35 Complex Complex::operator-(Complex &c2)//定义重载运算符”-“的函数
36 {
37     return Complex(this->real-c2.real , this->imag-c2.imag);   //此处this->real就是c1.real
38 }
39 
40 Complex Complex::operator*(Complex &c2)  
41 {
42     return Complex(this->real*c2.real , this->imag*c2.imag);   //此处this->real就是c1.real  
43 }
44 
45 Complex Complex::operator/(Complex &c2)  
46 {
47     Complex c;      
48     c.real = (real*c2.real + imag*c2.imag)/(c2.real*c2.real+c2.imag*c2.imag);      
49     c.imag = (-real*c2.imag + imag*c2.real)/(c2.real*c2.real+c2.imag*c2.imag);     
50     return c;      
51 }   
52 
53 void Complex::display()
54 {
55     cout<<"("<<real<<","<<imag<<"i)"<<endl;
56 }
57 
58 int main(void)
59 {
60     Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;
61     cout<<"c1=";
62     c1.display();
63     cout<<"c2=";
64     c2.display();
65     c3=c1+c2;   // 此处相当于非重载运算符函数中的“c3=c1.Complex_add(c2)
66     //将运算符+重载为类的成员函数后,编译系统会将程序中的表达式c1+c2解释为:c1.operator+(c2)即以c2为实参调用c1的运算符重载函数operator+(Complex&c2),operator+是类的一个函数名
67     cout<<"c1+c2=";
68     c3.display();
69     c3=c1-c2;
70     cout<<"c1-c2=";
71     c3.display();
72     c3=c1*c2;
73     cout<<"c1*c2=";
74     c3.display();
75     c3=c1/c2;
76     cout<<"c1/c2=";
77     c3.display();
78     return 0;
79 }
View Code

运算符重载运算符的运算规则
      ①运算符重载函数也是函数,重载的运算符不会改变运算符的优先级、结合型和参数的个数。
      ②重载运算符不能违反语言的语法规则。
      ③赋值运算符除外,重载运算符可由派生类继承下去。
      ④重载运算符不能使用默认参数。
      ⑤运算符=、()、[]和->等操作符必须定义为类的成员函数,将这些操作符定义为友元函数将在编译时标记为错误。
     
 ⑥C++中不能重载的运算符只有5个:
       .  (成员访问运算符)
       .* (成员指针访问运算符)
       ∷ (域运算符)
       sizeof(长度运算符)
       ?: (条件运算符)

      因为前两个运算符不能重载是为了保证访问成员的功能不能被改变,域运算符和sizeof运算符的运算对象是类型而不是变量或一般表达式,不具重载的特征。总结:带点'.'的都不能重载,new和delete神马的也可以重载!
      ⑦友元运算符的参数规则与类成员运算符的参数规则不同,一员运算符必须显示地声明一个参数,二员运算符必须显示地声明两个参数。类成员运算符重载时,参数中隐含了一个this指针。(另外,C++规定,有的运算符(如赋值运算符、下标运算符、函数调用运算符)必须定义为类的成员函数有的运算符则不能定义为类的成员函数(如流输入“>>”和流输出“<<”运算符、类型转换运算符))。
重载为类的成员函数时,参数个数=原操作数个数-1(后置++、--除外),它可以通过this指针*地访问本类的数据成员,可以少写一个函数的参数,但必须要求运算表达式的第一个参数(即运算符左侧的操作数)是一个类对象。
重载为类的友元函数时,参数个数=原操作数个数,且至少应该有一个自定义类型的形参。

如何重载增量运算符 ++ 和 --
    运算符++和—有前置和后置两种形式,如果不区分前置和后置,则使用operator++( )或operator--( )即可;否则,要使用operator++( )或operator--( )来重载前置运算符,使用operator++(int)或operator--(int)来重载后置运算符,调用时,参数int被传递给值0。如下列程序段:

 1 //重载增量运算符 ++ 和 --
 2 #include<iostream>
 3 using namespace std;
 4 
 5 class Complex
 6 {
 7 private:
 8     int x;
 9     int y;
10 public:
11     Complex()    //定义构造函数
12     {
13         x = 0 ; y = 0 ;
14     }
15     Complex(int a,int b)    //构造函数重载
16     {
17         x = a ; y = b ;
18     }
19     void display();
20     Complex operator ++();      //前置自增方式
21     Complex operator ++(int);   //后置自增方式(增加一个int类型的形参)
22 };
23 
24 Complex Complex::operator ++()
25 {
26     x = x + 1;
27     y = y + 1;
28     return *this;
29 }
30 Complex Complex::operator ++(int)
31 {
32     Complex temp(*this);
33     x = x + 1;
34     y = y + 1;
35     return temp;
36 }
37 void Complex::display()  
38 {  
39     cout<<"("<<x<<","<<y<<")"<<endl;  
40 }
41 int main(void)
42 {
43     Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;
44     c3 = c1++;
45     cout<<"c1++=";
46     c3.display();
47     c3 = ++c2;
48     cout<<"++c2=";
49     c3.display();
50     return 0;
51 }
View Code

重载流输入运算符和流输出运算符

istream  类的对象cin;
ostream类的对象cout;
如果想直接用“<<”和“>>”输出和输入自己声明的类型的数据,必须对它们重载,对“<<”和“>>”重载的函数形式如下:
istream & operator >> (istream &,自定义类 &);
ostream & operator << (ostream &,自定义类 &);

重载运算符“>>”的函数的第一个参数和函数的类型都必须是istream&类型,第二个参数是要进行输入操作的类。
重载“<<”的函数的第一个参数和函数的类型都必须是ostream&类型,第二个参数是要进行输出操作的类。
只能将重载“>>”和“<<”的函数作为友元函数或普通的函数,而不能将它们定义为成员函数。

实现代码如下:

 1 //增加重载流提取运算符“>>”,用“cin>>”输入复数,用“cout<<”输出复数。
 2 #include<iostream>
 3 using namespace std;
 4 
 5 class Complex
 6 {
 7 private:
 8     double real;
 9     double imag;
10 public:
11     Complex()    //定义构造函数
12     {
13         real = 0 ; imag = 0 ;
14     }
15     Complex(double r,double i)    //构造函数重载
16     {
17         real = r ; imag = i ;
18     }
19     friend istream& operator>>(istream & , Complex & );
20     friend ostream& operator<<(ostream & , Complex & );
21 };
22 
23 //下面定义友员函数 
24 istream& operator>>(istream & in, Complex &c)
25 {
26     cout<<"input real part and imaginary part of complex number:";
27     in>>c.real>>c.imag;
28     return in;
29 }
30 ostream& operator<<(ostream & out, Complex &c)
31 {
32     out<<'('<<c.real<<"+"<<c.imag<<"i)";
33     return out;
34 }
35 
36 int main(void)
37 {
38     Complex c1 , c2;
39     cin>>c1>>c2;
40     cout<<"c1="<<c1<<endl;
41     cout<<"c2="<<c2<<endl;
42     return 0;
43 }
View Code

转载自http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/7554070

相关推荐