C++ 运算符重载 （备查）

2023-12-14 19:20
文章标签 c++ 重载 运算符 备查

本文主要是介绍C++ 运算符重载 （备查），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

基础

运算符重载，就是对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型。

运算符重载也可以发生函数重载。

语法：

void operator@();	//@代表了被重载的运算符。函数的参数个数取决于两个因素。1)运算符是一元(一个参数)的还是二元(两个参数)；2)运算符被定义为全局函数(对于一元是一个参数，对于二元是两个参数)还是成员函数(对于一元没有参数，对于二元是一个参数-此时该类的对象用作左耳参数)
成员函数重载 + 全局函数重载 原理

在这里插入图片描述

运算符重载(operator overloading)只是一种”语法上的方便”,也就是它只是另一种函数调用的方式。

是否可重载

在这里插入图片描述

几乎C中所有的运算符都可以重载，但运算符重载的使用时相当受限制的。

不能改变运算符优先级，不能改变运算符的参数个数。

加号（+）运算符重载

//利用成员函数实现加号运算符重载
Person operator+(Person &p)
{Person temp;temp.m_A = this->m_A + p.m_A;temp.m_B = this->m_B + p.m_B;return temp;
}private:int m_A;int m_B;

//利用全局函数实现加号运算符重载
Person operator+(Person &p1, Person &p2)
{Person temp;temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;return temp;
}

重载左移操作符(<<),使得 cout 可以输出自定义对象

为什么不用 成员函数重载 实现

在这里插入图片描述

使用 全局函数 重载 << 运算符（无法链式编程）

在这里插入图片描述

cout 是 ostream 类的对象，全局只有一个，所以使用 & 。

要实现 cout 链式输出需返回 cout 引用

在这里插入图片描述

如果要访问类中私有属性，配合友元实现
//重载 << 运算符案列
class Person{friend ostream& operator<<(ostream& os, Person& person);//友元
public:Person(int id,int age){mID = id;mAge = age;}
private:int mID;int mAge;
};//重载 <<  运算符
ostream& operator<<(ostream& os, Person& person){os << "ID:" << person.mID << " Age:" << person.mAge;return os;
}int main(){Person person(1001, 30);//cout << person; //cout.operator+(person)cout << person << " | " << endl;return EXIT_SUCCESS;
}

自增自减(++/–)运算符重载

class Complex{public:Complex(){mA = 0;mB = 0;}//重载前置++Complex& operator++(){mA++;mB++;return *this;	//返回的的是引用，可以实现链式编程：（++（++b））}//重载后置++Complex operator++(int){	Complex temp;temp.mA = this->mA;temp.mB = this->mB;mA++;mB++;return temp;	//temp是局部对象，不能返回引用，所以不能实现链式编程。}//前置--Complex& operator--(){mA--;mB--;return *this;}//后置--Complex operator--(int){Complex temp;temp.mA = mA;temp.mB = mB;mA--;mB--;return temp;}private:int mA;int mB;
};

如何区分重载的前置++还是后置++，通过占位参数来区分，有 int 的为后置++，- - 同理。

要优先使用前缀形式，由于前缀形式少创建了一个临时对象，效率经常会略高一些。

指针运算符( *、-> )重载

利用智能指针，管理 new 出来的 Person 的释放操作。

//被维护的类
class Person{
public:Person(int param){this->mParam = param;}void PrintPerson(){cout << "Param:" << mParam << endl;}
private:int mParam;
};//智能指针
class SmartPointer{
public:SmartPointer(Person* person){this->pPerson = person;}//重载指针的 -> 操作符Person* operator->(){return pPerson;}//重载指针的 * 操作符Person& operator*(){return *pPerson;}~SmartPointer(){if (pPerson != NULL){delete pPerson;	//在析构中释放 被维护对象空间this.pPerson = NULL;}}
public:Person* pPerson;	//维护一个被管理类的指针
};void test01(){SmartPointer pointer(new Person(18));	//通过构造，实例化被被维护的对象//本质：pointer->->PrintPerson(); 编译器简化为：pointer->PrintPerson();pointer->PrintPerson();	(*pointer).PrintPerson();
}

智能指针类 执行在栈上，执行完后自动释放，同时也释放了被维护对象的空间。

自动释放体现出：智能
指针运算符( * ，-> )重载体现出： 指针

赋值(=)运算符重载

编译器 默认给一个类提供四个函数：默认构造，拷贝构造（浅拷贝），析构函数 ，operator= （浅拷贝）。

在这里插入图片描述

//赋值(=)运算符重载-------详细案列
class Person{friend ostream& operator<<(ostream& os,const Person& person){os << "ID:" << person.mID << " Age:" << person.mAge << endl;return os;}
public:Person(int id,int age){this->mID = id;this->mAge = age;}//重载赋值运算符Person& operator=(const Person& person){this->mID = person.mID;this->mAge = person.mAge;return *this;}
private:int mID;int mAge;
};//1. =号混淆的地方
void test01(){Person person1(10, 20);Person person2 = person1; //调用拷贝构造//如果一个对象还没有被创建，则必须初始化，也就是调用构造函数//上述例子由于person2还没有初始化，所以会调用构造函数//由于person2是从已有的person1来创建的，所以只有一个选择//就是调用拷贝构造函数person2 = person1; //调用operator=函数//由于person2已经创建，不需要再调用构造函数，这时候调用的是重载的赋值运算符
}
//2. 赋值重载案例
void test02(){Person person1(20, 20);Person person2(30, 30);cout << "person1:" << person1;cout << "person2:" << person2;person2 = person1;cout << "person2:" << person2;
}
//常见错误，当准备给两个相同对象赋值时，应该首先检查一下这个对象是否对自身赋值了
//对于本例来讲，无论如何执行这些赋值运算都是无害的，但如果对类的实现进行修改，那么将会出现差异；
//3. 类中指针
class Person2{friend ostream& operator<<(ostream& os, const Person2& person){os << "Name:" << person.pName << " ID:" << person.mID << " Age:" << person.mAge << endl;return os;}
public:Person2(char* name,int id, int age){this->pName = new char[strlen(name) + 1];strcpy(this->pName, name);this->mID = id;this->mAge = age;}
#if 1//重载赋值运算符Person2& operator=(const Person2& person){//注意:由于当前对象已经创建完毕，那么就有可能pName指向堆内存//这个时候如果直接赋值，会导致内存没有及时释放if (this->pName != NULL){delete[] this->pName;}this->pName = new char[strlen(person.pName) + 1];strcpy(this->pName,person.pName);this->mID = person.mID;this->mAge = person.mAge;return *this;}
#endif//析构函数~Person2(){if (this->pName != NULL){delete[] this->pName;}}
private:char* pName;int mID;int mAge;
};void test03(){Person2 person1("John",20, 20);Person2 person2("Edward",30, 30);cout << "person1:" << person1;cout << "person2:" << person2;person2 = person1;cout << "person2:" << person2;
}

等于和不等于(==、!=)运算符重载

class Complex{
public:Complex(char* name,int id,int age){this->pName = new char[strlen(name) + 1];strcpy(this->pName, name);this->mID = id;this->mAge = age;}//重载==号操作符bool operator==(const Complex& complex){if (strcmp(this->pName,complex.pName) == 0 && this->mID == complex.mID && this->mAge == complex.mAge){return true;}return false;}//重载!=操作符bool operator!=(const Complex& complex){if (strcmp(this->pName, complex.pName) != 0 || this->mID != complex.mID || this->mAge != complex.mAge){return true;}return false;}~Complex(){if (this->pName != NULL){delete[] this->pName;}}
private:char* pName;int mID;int mAge;
};
void test(){Complex complex1("aaa", 10, 20);Complex complex2("bbb", 10, 20);if (complex1 == complex2){ cout << "相等!" << endl; }if (complex1 != complex2){ cout << "不相等!" << endl; }
}

函数调用符号()重载

class Complex{
public:int Add(int x,int y){return x + y;}int operator()(int x,int y){return x + y;}
};
void test01(){Complex complex;cout << complex.Add(10,20) << endl;//对象当做函数来调用cout << complex(10, 20) << endl;
}

不要重载&&、||

不能重载 operator&& 和 operator|| 的原因是，无法在这两种情况下实现内置操作符的完整语义。（即：不能实现短路特性）

符号重载建议

在这里插入图片描述

这篇关于C++ 运算符重载 （备查）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/493683。

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