第四章 运算符重载

目录

• 运算符重载
• 等号=重载
• 变长数组
• 流插入&流提取运算符重载
• 类型转换运算符重载
• 自增自减运算符重载
• 运算符重载注意事项

运算符重载

1. 定义：重新定义运算符的运算
2. 实质是函数重载，把含有运算符的表达式转换成对运算符函数的调用
3. 可以重载为普通函数、成员函数、友元函数
   • 重载成普通函数，参数表个数=运算符目数
   • 重载为友元函数，可访问私有成员，同时解决重载为成员函数操作数顺序不满足条件的问题
   • 重载为成员函数，参数表个数=运算符目数-1
4. 多次重载时，根据实参类型决定调用哪个运算符函数

等号=重载

1. 等号只能重载为成员函数

2. 赋值语句和初始化语句的等号=含义不同，初始化语句需要用构造函数实现

3. 同类赋值注意点（可能包含指针）

   • 浅拷贝：采用默认的赋值号，导致指针指向同一个地址，原有动态分配内存未释放，且数据相互影响

   • 深拷贝：释放原有内存空间，并重新动态分配一块内存

   • 在拷贝前应检查是否拷贝自身（即if(this=&s)，会造成自身内部空间先被delete，导致复制出错），是则直接return *this

   • 返回值应为ClassName&，void和ClassName有缺陷^[1]

     a=b=c; //连续赋值，void不行
     (a=b)=c; //结果为a=c; ClassName不行
     

   • 使用复制拷贝函数时，需要考虑类似的问题

     String& String::operator= (const String &s){
     	if(this==&s) return *this;
     	if(str) delete [] str;
          if(s.str==NULL){
              str=NULL;
          }else{
              str=new char[strlen(s.str)+1];
     	    strcpy(str,s.str);
        }
     	return *this; 
     }
     

变长数组

1. 非引用的函数返回值不能作为左值使用^[2]
2. 赋值和初始化时采用深拷贝

流插入&流提取运算符重载

1. cout和cin分别是ostream和istream类的对象，类中分别对<<和>>运算符进行了重载

2. 可全局重载>>和<<运算符，使其满足要求

   ostream& operator << (ostream &os,const Complex &c){
   	os<<c.real<<"+"<<c.imag<<"i";
   	return os;
   }
   istream& operator >> (istream &is,Complex &c){
   	string s;
   	is>>s;
   	int pos=s.find('+',0);
   	string substr=s.substr(0,pos);
   	c.real=stod(substr);
   	int pos2=s.find('i',0);
   	c.imag=stod(s.substr(pos+1,pos2));
   	return is;
   }
   

类型转换运算符重载

1. 不写返回值（返回值即转换类型）

2. 定义为成员函数时，无参数^[3]

   class Complex{
   	double real,imag;
   	public:
   		Complex(double r=0,double i=0):real(r),imag(i){};
   		operator double (){ return real; } //将Complex类强制转换成double类
   };
   
   

3. 包含了显式类型转换和自动类型转换

   Complex c(1.2,3.4);
   cout<<(double) c<<endl;
   double tmp=5+c;
   cout<<tmp<<endl;
   

自增自减运算符重载

1. 前置（作为一元运算符处理），返回值为引用

   //成员函数
   T& operator++();
   T& operator--();
   //普通函数
   T& operator++(T& c); 
   T& operator--(T& c);
   

2. 后置（作为二元运算符处理），返回值不是引用，效率没前置的高

   //成员函数
   T operator++(int);
   T operator--(int);
   //普通函数
   T operator++(T& t,int);
   T operator--(T& t,int);
   

3. 示例

   CDemo& operator--(CDemo &c){
   	c.n--;
   	return c;
   }
   CDemo operator--(CDemo &c,int){
   	CDemo tmp(c);
   	c.n--;
   	return tmp;
   }
   

运算符重载注意事项

1. C++不允许定义新运算符
2. 重载后运算符应符合日常习惯
3. 运算符重载不改变运算符优先级
4. 不能被重载的运算符：.,.*,::,?:,sizeof
5. 重载运算符(),[],->，或赋值运算符=时，运算符重载函数必须声明为类成员函数

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1. 运算符重载时，应尽量保留运算符原有的特性 ↩︎

2. 不能被赋值 ↩︎

3. 成员函数参数个数=操作数-1 ↩︎