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  • 9.1运算符重载

    运算符重载使得用户自定义的数据以一种更简洁的方式工作。

    重载运算符函数可以对运算符作出新的解释,但原有基本语义不变:

    不改变运算符的优先级。

    不改变运算符的结合性。

    不改变运算符所需要的操作数。

    不能创建新的运算符。

    运算符重载的语法形式

    运算符重载是一种特殊的成员函数或友元函数。

    成员函数的语法形式为:

    类型 类名::operator op(参数表)

    {

    //相对于该类定义的操作

    }

    //友元函数可以处理不同类型

    //类运算符可以实现的,友元函数大部分都可以实现

    //友元函数更强大

    //=、()、[]、->这个4个运算符只能用类运算符来重载

    复数重载运算符

    重载<<

    重载>>

    重载前缀++

    重载前缀--

    重载()

      1 #include <iostream>
      2 
      3 //友元函数可以处理不同类型
      4 //类运算符可以实现的,友元函数大部分都可以实现
      5 //友元函数更强大
      6 //=、()、[]、->这个4个运算符只能用类运算符来重载
      7 
      8 class mycomplex
      9 {
     10 public:
     11     int x;
     12     int y;//xy坐标
     13     mycomplex()//构造函数
     14     {
     15         this->x = 0;
     16         this->y = 0;
     17     }
     18     mycomplex(int x, int y)//构造函数
     19     {
     20         this->x = x;
     21         this->y = y;
     22     }
     23     void operator ++();//重载前缀++
     24     void operator --();//重载前缀--
     25     int operator ()(int num);//重载()
     26     mycomplex operator +(mycomplex adddata);//重载+
     27 
     28     //ostream是标准输出流
     29     friend std::ostream &operator<<(std::ostream &, mycomplex &);//声明友元函数,重载<<
     30     //istream是标准输入流
     31     friend std::istream &operator>>(std::istream &, mycomplex &);//声明友元函数,重载>>
     32     friend mycomplex operator+(mycomplex adddata1, mycomplex adddata2);//重载+
     33 };
     34 
     35 void mycomplex::operator ++()//重载前缀++
     36 {
     37     this->x++;
     38     this->y++;
     39 }
     40 
     41 void mycomplex::operator --()//重载前缀--
     42 {
     43     this->x--;
     44     this->y--;
     45 }
     46 
     47 int mycomplex::operator ()(int num)//重载()
     48 {
     49     std::cout << num << std::endl;
     50     return num + num;
     51 }
     52 
     53 mycomplex mycomplex::operator +(mycomplex adddata)
     54 {
     55     mycomplex temp;
     56     temp.x = this->x + adddata.x;
     57     temp.y = this->y + adddata.y;
     58     return temp;
     59 }
     60 
     61 std::ostream &operator<<(std::ostream & out, mycomplex & Complex)//定义友元函数,重载<<
     62 {
     63     std::cout << Complex.x << "+" << Complex.y << "i" << std::endl;
     64     return out;
     65 }
     66 
     67 std::istream &operator>>(std::istream & in, mycomplex & Complex)//定义友元函数,重载>>
     68 {
     69     std::cout << "请输入xy" << std::endl;
     70     in >> Complex.x;
     71     in >> Complex.y;
     72     return in;
     73 }
     74 
     75 mycomplex operator+(mycomplex adddata1, mycomplex adddata2)//重载+
     76 {
     77     mycomplex temp;
     78     temp.x = adddata1.x + adddata2.x;
     79     temp.y = adddata1.y + adddata2.y;
     80     return temp;
     81 }
     82 
     83 void main()
     84 {
     85     mycomplex my1(7, 8), my2(9, 10);
     86 
     87     std::cout << my1;//重载<<
     88     std::cout << my2;//重载<<
     89 
     90     mycomplex my3;
     91 
     92     std::cin >> my3;//重载>>
     93 
     94     ++my3;//重载前缀++
     95     --my3;//重载前缀--
     96     
     97     std::cout << my3;//重载<<
     98 
     99     std::cout << my3(1) << std::endl;//重载()
    100 
    101     std::cout << my1 + my2 << std::endl;
    102 
    103     system("pause");
    104 }

    重载<<

    重载>>

    输出<<输入>>和外部有关系,因此使用友元函数重载运算符

    重载前缀++

    重载前缀--

    重载()

    自增++自减--括号()和外部没有关系,因此使用类运算符重载

    用成员或友元函数重载运算符

    运算符函数可以重载为成员函数或友元函数。

    关键区别在于成员函数具有this指针,友元函数没有this指针。

    不管是成员函数函数还是友元函数重载,运算符的使用方法相同。

    但传递参数的方式不同,实现代码不同,应用场合也不同。

    重载赋值运算符

    赋值运算符重载用于对象数据的复制。

    operator=必须重载为成员函数

    重载函数原型为:

    类型 & 类名::operator=(const 类名&);

    6.4类的类型转换

    6.4.1构造函数进行类类型转换

    6.4.2类型转换函数

    6.4.1构造函数进行类类型转换

    数据类型转换在程序编译时或在程序运行实现:

    基本类型<-->基本类型

    基本类型<-->类类型

    类类型<-->类类型

    类对象的类型转换可由两种方式说明:

    构造函数 转换函数

    称为用户定义的类型转换或类类型转换,有隐式调用和现式调用方式。

    隐式调用和现式调用

    1 void main()
    2 {
    3     int num1 = (int)10.8;//显式转换
    4     int num2 = 10.8;//隐式转换
    5     std::cout << num1 << " " << num2 << std::endl;
    6 
    7     system("pause");
    8 }

    //error C2440: “初始化”: 无法从“void *”转换为“int *”

    //C风格类型转换

     1 #include <iostream>
     2 using namespace std;
     3 
     4 void main()
     5 {
     6     void *p = new int[10];
     7 
     8     //int *pint = p;//error C2440: “初始化”: 无法从“void *”转换为“int *”
     9 
    10     int *pint = (int *)p;//C风格类型转换
    11 
    12     system("pause");
    13 }

    6.4.2类型转换函数

    带参数的构造函数不能把一个类类型转换成基本类型。

    类类型转换函数是一种特殊的成员函数,提供类对象之间显式类型转换的机制。

    (实质上通过重载完成) 

    语法形式:

    X::operator T()

    {

    ......

    return T类型的对象

    }

    功能:将类型X的对象转换为类型T的对象

    T可以预定义类型,也可以是用户定义类型。

    函数没有参数,没有返回类型,但必须有一条return语句,返回T类型的对象。

    该函数只能为成员函数,不能为友元。

    //类类之间的转换函数

     1 #include <iostream>
     2 
     3 class fushu
     4 {
     5 public:
     6     explicit fushu(int num)
     7     {
     8         x = num;
     9         y = num;
    10     }
    11     void print()
    12     {
    13         std::cout << x << " " << y << std::endl;
    14     }
    15     operator int();//类类之间的转换函数
    16 private:
    17     int x;
    18     int y;
    19 };
    20 
    21 fushu::operator int()//类类之间的转换函数
    22 {
    23     return x + y;
    24 }
    25 
    26 void main()
    27 {
    28     int num(10.9);
    29     fushu fushu1(num);
    30 
    31     int data = fushu1;
    32 
    33     std::cout << data << std::endl;//20
    34     
    35     system("pause");
    36 }

    类型转换函数有两种使用方式:

    隐式使用 i=a;

    显式使用 i=a.operator int();//int(a);(int)a

    使用不同函数作类型转换函数:

    int i=a;//用类型转换函数进行转换

    X i=a;//用构造函数进行转换

    小结

    运算符重载可以像基本数据类型一样,用间接明确的运算符操作自定义的类对象。

    重载运算符函数可以对运算符作出新的解释,但原有的基本语义不变。

    运算符重载既可以重载为成员函数,也可以重载为友元函数或普通函数。

    当一元运算符的操作数,或者二元运算符的左操作数是类的一个对象时,以成员函数重载;当一个运算符的操作需要改变对象状态时,应该以成员函数重载。如果以友元函数重载,则使用引用参数修改对象。

    当运算符的操作数(尤其是第一个操作数)希望有隐式转换,则重载运算符时必须使用友元函数。

    构造函数和类型转换函数可以实现基本类型与类类型,以及类类型之间的类型转换。

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    2021.3.10
    2021.3.9
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