本文主要是介绍C++学习第十四课：运算符类型与运算符重载，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！
C++学习第十四课：运算符类型与运算符重载
在C++中，运算符重载是一种使得自定义类型（如类对象）能够使用C++内建运算符的能力。运算符重载允许程序员定义运算符对用户定义类型的特殊行为，这增加了程序的可读性和自然表达能力。本课将详细介绍C++中的运算符类型、运算符重载的概念、语法和示例。
1. C++中的运算符类型
C++提供了多种运算符，它们可以按功能分为以下几类：
- 算术运算符：
+,-,*,/,%（取余）。 - 关系运算符：
>,<,>=,<=,==,!=。 - 逻辑运算符：
&&（逻辑与）,||（逻辑或）,!（逻辑非）。 - 位运算符：
&,|,^,~,<<（左移）,>>（右移）。 - 赋值运算符：
=,+=,-=,*=,/=,%=等。 - 其他运算符：
sizeof,new,delete等。
2. 运算符重载的概念
运算符重载允许改变运算符对用户定义类型的行为。C++支持以下几种重载方式：
- 成员函数：将运算符重载为类的成员函数。
- 友元函数：将运算符重载为类的友元函数。
- 转换运算符：允许类对象被视为其他类型。
3. 运算符重载的语法
运算符重载可以通过成员函数或友元函数实现。以下是重载加法运算符为友元函数的示例：
class Vector {
public:int x, y;// 友元函数，重载加法运算符friend Vector operator+(const Vector& v1, const Vector& v2);
};Vector operator+(const Vector& v1, const Vector& v2) {return Vector(v1.x + v2.x, v1.y + v2.y);
}
4. 成员函数重载运算符
运算符也可以作为类的成员函数被重载：
class Complex {
public:double real, imag;// 成员函数重载加法运算符Complex operator+(const Complex& rhs) const {return Complex(real + rhs.real, imag + rhs.imag);}
};
5. 输入输出流运算符重载
重载输入输出流运算符可以方便地读写类对象：
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Vector& v) {os << "(" << v.x << ", " << v.y << ")";return os;
}std::istream& operator>>(std::istream& is, Vector& v) {is >> v.x >> v.y;return is;
}
6. 关系运算符重载
关系运算符常用于比较类对象：
bool operator<(const Vector& lhs, const Vector& rhs) {return (lhs.x == rhs.x) ? lhs.y < rhs.y : lhs.x < rhs.x;
}
7. 赋值运算符重载
赋值运算符允许定义类对象的赋值行为：
class MyClass {
public:int value;MyClass& operator=(const MyClass& other) {if (this != &other) {value = other.value;// 深拷贝资源（如果有的话）}return *this;}
};
8. 运算符重载与构造函数
构造函数不能被重载，但可以模拟运算符的行为：
class String {
public:char* str;String(const char* s) {str = new char[strlen(s) + 1];strcpy(str, s);}// 模仿赋值运算符的构造函数String& operator=(const String& rhs) {if (this != &rhs) {delete[] str;str = new char[strlen(rhs.str) + 1];strcpy(str, rhs.str);}return *this;}~String() {delete[] str;}
};
9. 运算符重载的规则
- 运算符重载不能改变运算符的语法或优先级。
- 不能重载所有的运算符，如
.,::,.*,sizeof等。 - 运算符重载应保持其原有的语义。
10. 特殊运算符重载：函数调用运算符 operator()
函数调用运算符允许类对象表现得像函数一样：
class MathFunc {
public:// 重载函数调用运算符double operator()(double x) const {return x * x + 2 * x + 1;}
};
11. 特殊运算符重载：下标运算符 operator[]
下标运算符允许使用数组的下标访问类对象：
class Array {int* data;int size;
public:int& operator[](int index) {return data[index];}const int& operator[](int index) const {return data[index];}
};
12. 运算符重载与类型转换
运算符重载可以用于类型转换：
class Rational {int numerator, denominator;
public:// 类似于隐式类型转换的运算符重载operator double() const {return static_cast<double>(numerator) / denominator;}
};
结语
通过本课的学习，你了解了C++中运算符重载的概念、语法和示例。运算符重载是C++的一个强大特性，它使得自定义类型能够使用C++内建运算符，提高了程序的表达能力。
正确使用运算符重载可以增加代码的可读性和一致性，但滥用运算符重载会使代码变得难以理解和维护。因此，运算符重载应遵循明确、一致和可预测的原则。
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