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C++运算符重载的方法详细解析

  • 时间:2022-03-10 20:21 编辑: 来源: 阅读:
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摘要:C++运算符重载的方法详细解析
运算符重载实质上是函数的重载 重载运算符的函数一般格式如下: 函数类型    operator  运算符名称    (形参表列) {对运算符的重载处理} 例如,想将“+”用于Complex(复数)的加法运算,函数的原型可以是这样的:
[u]复制代码[/u] 代码如下:
Complex operator + (Complex & c1,Complex &c2);
其中,operator是关键字,时候专门用于定义重载运算符的函数的,运算符名称就是C++提供给用户的预定运算符。 注意:函数名是由operator和运算符组成。 [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201310/201310150853413.jpg[/img] 上面的operator+就是函数名,意思是“对运算符+重载“。只要掌握这点,这可以发现,这类函数和其他函数在形式上没有什么区别。 两个形参是Complex类对象的引用,要求实参为Complex类对象。 在定义了重载运算符后,可以说:函数operator+重载了运算符+。 在执行复数相加的表达式c1+c2时(假设c1+c2都已被定义为Complex),系统就会调用operator+函数,把c1+c2作为实参,与形参进行虚实结合。 为了说明把运算符重载后,执行表达式就是调用函数的过程,可以把两个整数相加也想象称为调用下面的函数:
[u]复制代码[/u] 代码如下:
int operator + (int a,int b) {           return (a+b); }
如果有表达式5+8,就调用此函数,将5和8作为调用函数时的形参,函数的返回值为13,这就是通过函数的方法理解运算符。 =====================示例代码1.1==================================
[u]复制代码[/u] 代码如下:
#include<iostream> using namespace std; class Complex {  public:   Complex()   {    real=0;    imag=0;   }   Complex(double r,double i)   {    real=r;    imag=i;   }   Complex operator + (Complex &c2);//声明运算符的"+"函数   void display();  private:   double real;   double imag; }; Complex Complex::operator+(Complex &c2) {  Complex c;  c.real=real+c2.real;  c.imag=imag+c2.imag;  return c; } void Complex::display() {  cout<<"("<<real<<","<<imag<<"i)"<<endl; } int main() {  Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;  c3=c1+c2;  cout<<"c1=";  c1.display();  cout<<"c2=";  c2.display();  cout<<"c3=";  c3.display();   return 0; }
[img]http://files.jb51.net/file_images/article/201310/20130911000012765.png[/img] 分析: 在main函数中,“c3=c1+c2;”在将运算符+重载为类的成员函数后,C++编译系统将程序中的表达式c1+c2解释为: c1.operator+(c2);//其中c1+c2是Complex类的对象 即以c2为实参调用c1的运算符重载函数operator+(Complex & c2),进行求值,得到两个复数之和。上面的“operator+”是一个函数名,它是类Complex的成员函数。 在实际工作中,类的声明和类的使用往往是分离的。假如在声明Complex类时,对运算符+,-,*,/都进行了重载,那么使用这个类的用户在编程时可以完全不考虑函数是怎么实现的, 放心大胆地直接使用+,-,*,/进行复数的运算即可,显然十分方便。 对上面的运算符重载函数operator +还可以改写的更简练一些:
[u]复制代码[/u] 代码如下:
Complex Complex::operator+(Complex &c2) {  return Complex(c2.real+real,c2.imag+imag); }
return语句中的Complex(c2.real+real,c2.imag+imag)是建立一个临时对象,它没有对象名,是一个无名对象。 在建立临时对象过程中,调用构造函数。return语句将此临时对象作为函数返回值。 那么,我们将+运算符进行了重载以后,可否将一个常量和一个复数相加呢?比如:
[u]复制代码[/u] 代码如下:
c3=3+c2;        //错误,与形参类型不匹配
这是行不通的,因为我们定义operator +函数的时候,形参是两个Complex的对象,也就是说,实参和形参匹配才可以调用函数。 应写成对象形式,如:
[u]复制代码[/u] 代码如下:
c3=Complex(3,0)+c2;     //正确,类型均为对象
还需要说明的是:运算符被重载后,其原有的功能仍然保留,没有丧失或改变。 例如,运算符+被重载以后,仍然可以用于int,float,double,char类型数据的运算,同时又增加了用于复数相加的功能。 编译系统根据表达式的上下文,即根据运算符两侧(如果是单目运算符则为一侧)的数据类型决定的。 如,对于3+5,则执行整数加法;对于3.4+5.45,则执行双精度数加法;对于两个复数类相加,则执行复数加法。
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