从零开始学C++之运算符重载(一):以成员函数方式重载、以友元函数方式重载

一、运算符重载

运算符重载允许把标准运算符(如+、-、*、/、<、>等)应用于自定义数据类型的对象 直观自然,可以提高程序的可读性 体现了C++的可扩充性 运算符重载仅仅只是语法上的方便,它是另一种函数调用的方式 运算符重载,本质上是函数重载 不要滥用重载、因为它只是语法上的方便,所以只有在涉及的代码更容易写、尤其是更易读时才有必要重载

二、成员函数重载

成员函数原型的格式:

函数类型 operator 运算符(参数表);

成员函数定义的格式:

函数类型 类名::operator 运算符(参数表) {

函数体;

}

三、非成员函数重载

友元函数原型的格式:

friend 函数类型 operator 运算符(参数表);

友元函数定义的格式:

函数类型 类名::operator 运算符(参数表) {

函数体;

}

四、运算符重载的原则

运算符重载不允许发明新的运算符。 不能改变运算符操作对象的个数。 运算符被重载后,其优先级和结合性不会改变。 不能重载的运算符:

作用域解析运算符 :: 条件运算符 ? : 直接成员访问运算符 . 类成员指针引用的运算符 .* sizeof运算符 sizeof

注:.*是C++的类成员函数指针调用运算符,是用来调用一个类函数指针的。 举例: 假设有一个ClassA类拥有一个成员函数void ClassA::func(int i),则可以这么用: void (ClassA::*fp)(int i) // 定义一个类函数指针。 ClassA obj;  fp = &ClassA::func; // 给这个类函数指针赋值 (obj.*fp)(5); // 这么用,相当于调用obj.func(5);

一般情况下,单目运算符最好重载为类的成员函数;双目运算符则最好重载为类的友元函数。 以下一些双目运算符不能重载为类的友元函数:=、()、[]、->。 类型转换运算符只能以成员函数方式重载(见这里) 流运算符只能以友元的方式重载(见这里

#ifndef _COMPLEX_H_
#define _COMPLEX_H_


class Complex
{
public:
    Complex(int real, int imag);
    Complex(void);
    ~Complex(void);

    Complex &Add(const Complex &other);

    void Display() const;

    Complex operator+(const Complex &other);

    friend Complex operator+(const Complex &c1, const Complex &c2);

private:
    int real_;
    int imag_;
};

#endif
#include "Complex.h"
#include<iostream>
using namespace std;

Complex::Complex(int real, int imag): imag_(imag), real_(real)
{

}
Complex::Complex(void)
{
}

Complex::~Complex(void)
{
}

Complex &Complex::Add(const Complex &other)
{
    real_ += other.real_;
    imag_ += other.imag_;
    return *this;
}


void Complex::Display() const
{
    cout << real_ << "+" << imag_ << "i" << endl;
}


Complex Complex::operator+(const Complex &other)
{
    int r = real_ + other.real_;
    int i = imag_ + other.imag_;

    return Complex(r, i);
}

Complex operator+(const Complex &c1, const Complex &c2)
{
    int r = c1.real_ + c2.real_;
    int i = c1.imag_ + c2.imag_;

    return Complex(r, i);
}
#include "Complex.h"

int main(void)
{
    Complex c1(3, 5);
    Complex c2(4, 6);

    c1.Add(c2);
    c1.Display();

    Complex c3 = c1 + c2; // 等价于c1.opertor+(c2); 或 operator+(c1, c2);

    c3.Display();

    return 0;
}

我们实现了Add成员函数,但c1.Add(c2); 改变的是c1 本身;如果我们想实现加号表达式,c3 = c1 + c2; 那么可以实现operator+ 运算符重载,可以是成员函数形式,也可以是友元形式,如果两者共存的话成员函数优先。

参考:

C++ primer 第四版 Effective C++ 3rd C++编程规范

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