作业4-运算符重载

1.MyString

补足MyString类，使程序输出指定结果

//补足MyString类，使程序输出指定结果 
#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
using namespace std;
class MyString {
    char * p;
public:
    MyString(const char * s) {
        if( s) {
            p = new char[strlen(s) + 1];
            strcpy(p,s);
        }
        else
            p = NULL;

    }
    ~MyString() { if(p) delete [] p; } 
// 在此处补充你的代码
    MyString(const MyString & s){ //初始化的时候p肯定就是NULL 
        if(s.p==NULL) p = NULL;
        else{
            p = new char[strlen(s.p) + 1];
            strcpy(p,s.p);
        }
    } 
    void Copy(const char * s){
            if(p) delete [] p; //一定要先删掉！！ 
            if(s){
                p = new char[strlen(s) + 1];
                strcpy(p,s);
            }
            else p = NULL;     
    } 
    MyString & operator = (const char * s){//返回值要是引用，是为了处理连等情况 
        if(p) delete [] p;
        if(s){
            p = new char[strlen(s)+1];
            strcpy(p ,s);
            return *this;
        } 
    
    } 
    MyString & operator = (const MyString & s){ //需要是深拷贝 
        if(p) delete [] p;
        p = new char[strlen(s.p)+1]; //为什么非要new？ 
        strcpy(p, s.p);
        return * this; 
    } 
    friend ostream & operator<<(ostream & o, const MyString & s){ //必须得是友元才能访问私有对象，友元函数可以写在类里面 
        o << s.p ; //但是p是私有成员，所以要搞成友元 
        return o; //返回cout的引用 
    } 
};

int main()
{
    char w1[200],w2[100];
    while( cin >> w1 >> w2) {
        MyString s1(w1),s2 = s1; //需要自己写一个复制函数 
        MyString s3(NULL);
        s3.Copy(w1);
        cout << s1 << "," << s2 << "," << s3 << endl;

        s2 = w2; //需要重载=号 
        s3 = s2;
        s1 = s3;
        cout << s1 << "," << s2 << "," << s3 << endl;
        
    }
}

备注：应该先观察main函数，发现有几个要点：

1.要自己写一个复制构造函数，确保s2=s1是深拷贝（我最后就是这一步忘记了导致RE，因为浅拷贝会在s2=w2时使s1指向的MyString也修改，这样之后就会有问题）

2.写一个Copy函数（这个函数不需要有返回值），函数体和复制构造函数差不多，要注意的是，复制构造函数是在初始化时被调用，所以不需要delete原有的p，但copy时一定要删掉本来p指向的内存空间。然后就是注意深拷贝的写法，要先new出来一个空间，然后用strcpy把字符串粘过去

3.重载=号，参数为字符串指针，对应的是s2=w2那一行，和复制构造函数的写法也很像，但要注意返回值是*this，还要注意一下函数头是怎么写的

4.重载=号，参数为MyString类（的引用），对应66行s3=s2。

5.重载流插入运算符<<。这个函数是全局函数，但是因为是MyString类的友元，这道题又是个程序填空题，所以就把它写在类里面。

ps.我的这几个函数写的都不是很严谨，因为就只考虑了题目要求。按理说应该每个函数都先判断一下s是不是为空，再执行复制操作，否则是没有strlen(s)的；另外就是要考虑s=s这种情况，应该加一句if（this==&s) return *this。虽然这道题里没有涉及，我就没写。

2.看上去好坑的运算符重载

/*输入
多组数据，每组一行，整数n
输出
对每组数据，输出一行，包括两个整数， n-5和n - 8
*/ 
#include <iostream> 
using namespace std;
class MyInt 
{ 
    int nVal; 
    public: 
    MyInt( int n) { nVal = n ;}
// 在此处补充你的代码
    MyInt & operator-(const int n){ //这里比较特殊，需要-等同于-=。 
        nVal-=n;
        return *this;
    } 
    operator int(){ //重载类型转换运算符！！ 
        return nVal;
    } 
}; 
int Inc(int n) {
    return n + 1;
}
int main () { 
    int n;
    while(cin >>n) {
        MyInt objInt(n); 
        objInt-2-1-3; 
        cout << Inc(objInt); //这里需要重载类型转换运算符  
        cout <<","; 
        objInt-2-1; 
        cout << Inc(objInt) << endl;
    }
    return 0;
}

备注：这道题需要重载减号和类型转换运算符。

其中减号的重载比较特殊，返回值需要是引用，因为-相当于-=。一般情况下返回值是对象就可以。

类型转换运算符的写法要注意！！

3.惊呆！point竟然能这样输入输出

/*输入
多组数据，每组两个整数
输出
对每组数据，输出一行，就是输入的两个整数
*/ 
#include <iostream> 
using namespace std;
class Point { 
    private: 
        int x; 
        int y; 
    public: 
        Point() { };
// 在此处补充你的代码
        friend istream & operator>> (istream & is, Point & p){ //这里point不能是const啊！！ 
            is>>p.x>>p.y;
            return is;
        }
        friend ostream & operator<< (ostream & o,const Point & p){
            o<<p.x<<","<<p.y;
            return o;
        }
}; 
int main() 
{ 
     Point p;
     while(cin >> p) {
         cout << p << endl;
     }
    return 0;
}

备注：这道题要注意的就是流提取的参数肯定不能是const啊……不然怎么输入，我太蠢了。其实记运算符重载怎么写的要点就在于函数名是operator和你要重载的那个运算符。然后流提取和流插入比较特殊，要记住返回值和参数都需要是引用。 

4.[]的重载

/*写一个二维数组类 Array2,使得下面程序的输出结果是：
0,1,2,3,
4,5,6,7,
8,9,10,11,
next
0,1,2,3,
4,5,6,7,
8,9,10,11,
*/
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

class Array2 {
// 在此处补充你的代码
    private:
        int x, y;
        int *p; //用一个一维数组来存 
    public:
        Array2(int xx, int yy):x(xx), y(yy){p = new int[xx*yy];} //构造函数里new了就要记得写析构函数！！ 
        Array2(){
            x = 0; y = 0; p = NULL;
        } 
        ~Array2(){
            if(p) delete []p;
        } 
        int * operator[](int i){ //[]的重载需要是一个指针，这样才能访问p[i][j]  
        //注意[]其实有两个参数！！！只有第一个参数为Array2的时候才会调用，这就是为什么第二个中括号是正常访问数组下标！ 
            return (p+i*y); 
        } 
        int operator()(int i, int j){
            return p[i*y+j];
        }
        Array2 & operator=(const Array2 & a){
            if(p) delete[]p;
            x = a.x; y = a.y;
            p = new int[x*y]; //注意一定是中括号！！ 
            memcpy(p, a.p, sizeof(int)*x*y); //注意memcpy的使用！
            return *this; 
        } 
};

int main() {
    Array2 a(3,4); //构造函数 
    int i,j;
    for(  i = 0;i < 3; ++i )
        for(  j = 0; j < 4; j ++ )
            a[i][j] = i * 4 + j; //要重载中括号 
    for(  i = 0;i < 3; ++i ) {
        for(  j = 0; j < 4; j ++ ) {
            cout << a(i,j) << ","; //重载小括号 
        }
        cout << endl;
    }
    cout << "next" << endl;
    Array2 b;     b = a;  //重载等于号 
    for(  i = 0;i < 3; ++i ) {
        for(  j = 0; j < 4; j ++ ) {
            cout << b[i][j] << ",";
        }
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

备注：这道题一个是要注意别忘了写析构函数！！！二是比较神奇的一个地方，用一个一维数组存二维数组，然后重载中括号。为什么可以实现只重载第一个中括号呢？我问了助教才知道orz因为[]这个运算符实际有两个参数，一个是[]前面的a，一个是[]里面的i，只有在a是Array2这个新类型时，才会调用重载；那么第一个中括号已经调用了重载，返回值是一个指针，对于第二个中括号来说，两个参数就是 int* 和 int，就是正常的数组下标，就不会调用重载了！！

还有就是我最后犯了一个错误，p = new int[x*y]一定是中括号！！有一个无良程序写成了小括号，我查了一下发现小括号是指把这个整型初始化成了x*y，这显然不对！

 5.别叫，这个大整数已经很简化了！

#include <iostream> 
#include <cstring> 
#include <cstdlib> 
#include <cstdio> 
using namespace std;
const int MAX = 110; 
class CHugeInt {
// 在此处补充你的代码
    char s[200];
public:
    void reverse(char *a){
        int i = 0, j = strlen(a)-1;
        while(i < j){
            swap(a[i], a[j]);//原来真有这个神奇函数？
            i++; 
            j--;
        }
    }    
    CHugeInt(char *a){
        memset(s, 0, sizeof(s)); //先清零！
        strcpy(s, a);
        reverse(s); 
    }
    CHugeInt(int a){
        memset(s, 0, sizeof(s)); //先清零！
        int tmp = 0;
        if(a == 0) s[0] = '0'; //一定要加上这行！！否则如果a是0,CHugeInt里就没有数了！ 
        else{
            while(a > 0){
                s[tmp] = '0'+a%10;
                tmp++;
                a/=10;
        } //还可以用一个函数sprintf(s,"%d",n); 
        }
    }
    CHugeInt operator+(const CHugeInt &a){
        CHugeInt ans(0);
        if(a.s[0]=='0'&&strlen(a.s)==1) //特判0 
            return *this;
        if(s[0]=='0'&&strlen(s)==1){
            strcpy(ans.s,a.s);
            return ans;
        }
        int j = 0; //进位 
        int len = max(strlen(s), strlen(a.s));
        for(int i = 0; i < len; i++){
            int x = 0; 
            int a1 = max(s[i]-'0',0);//防止是s[i]==0的情况
            int a2 = max(a.s[i]-'0',0);
            x = a1+a2+j; 
            j = x/10;
            x%=10;
            ans.s[i] = '0'+x;
        }
        if(j!=0)
            ans.s[len]=j+'0';
        return ans;
    } 
    CHugeInt operator +(int n) {
        return *this + CHugeInt(n);
    }
    CHugeInt operator +=(int n){
        *this = *this + n;
        return *this;
    } 
    friend CHugeInt operator +(int n, CHugeInt &num) { //转成了上一类。这需要是一个全局函数。运算符重载为友元函数 
        return num + n;
    }
    friend ostream& operator<<(ostream & o, const CHugeInt& num){ //ostream这个参数就正经地写成const别瞎写orz 
        for(int i = strlen(num.s)-1; i >= 0; i--)
            o<<num.s[i];
        return o;
    }
    CHugeInt operator++(){//前置形式 
        *this = *this + 1;
        return *this; 
    }
    CHugeInt operator++(int){ //后置形式 
        CHugeInt record(*this);
        *this = *this + 1;
        return record;
    } 
};
int  main() 
{ 
    char s[210];
    int n;

    while (cin >> s >> n) {
        CHugeInt a(s);
        CHugeInt b(n);
        cout << a + b << endl;
        cout << n + a << endl;
        cout << a + n << endl;
        b += n;
        cout  << ++ b << endl;
        cout << b++ << endl;
        cout << b << endl;
    }
    return 0;
}

备注：

 这道题还是又硬核又有趣的。首先就是高精度运算大整数都要倒着写，然后要先写一个reverse函数，C++标准库里居然真的有swap这个函数！！太神奇了吧。构造函数里就先倒过来存起来，但一定要注意清零！！还有就是因为我是手动把整型转成字符串的，一定要注意0这种情况的特判！就像在运算时也要注意避免出现0-‘0’这种情况的出现。还有就是为了满足加法交换律+号要重载好几次，但都可以巧妙地转换成写好的第一类哈哈哈。还有就是自增运算符的重载注意一下，前置（成员函数）没有参数，后置有一个没用的参数orz