第30课

第30课 - 操作符重载的概念

1. 需要解决的问题

　　下面的复数解决方案是否可行？    不可行，+ 操作符只提供对C++ 基本数据类型的运算，不支持类的相加运算。

　　

#include <stdio.h>

class Complex 
{
    int a;
    int b;
public:
    Complex(int a = 0, int b = 0)
    {
        this->a = a;
        this->b = b;
    }
    
    int getA()
    {
        return a;
    }

    int getB()
    {
        return b;
    }
    
    friend Complex Add(const Complex& p1, const Complex& p2);  // 友元函数
};

Complex Add(const Complex& p1, const Complex& p2)
{
    Complex ret;

    ret.a = p1.a + p2.a;
    ret.b = p1.b + p2.b;

    return ret;
}

int main()
{
    Complex c1(1, 2);
    Complex c2(3, 4);
    Complex c3 = Add(c1, c2); // c1 + c2

    printf("c3.a = %d, c3.b = %d
", c3.getA(), c3.getB());

    return 0;
}

思考：Add 函数可以解决Complex 对象相加的问题，但是 Comples 是现实世界中确实存在的复数，并且复数在数学中的地位和普通的实数相同。  

为什么不让  +  操作符也支持复数相加呢？

2. 操作符的重载

2.1 操作符重载的概念

　　（1）C++ 中的重载能够扩展操作符的功能

　　（2）操作符的重载以函数的方式进行

　　（3）本质：用特殊形式的函数扩展操作符的功能

2.2 operator关键字

　　（1）通过 operator 关键字可以定义特殊的函数

　　（2）operator 的本质是通过函数重载操作符

　　（3）语法：

Type operator sign(const Type& p1, const Type& p2)
{
    Type ret;
    
    return ret;               
}

#include <stdio.h>

class Complex
{
private:
    int a;
    int b;
public:
    Complex(int a = 0, int b = 0)
    {
        this->a = a;
        this->b = b;
    }
    
    int getA()
    {
        return a;
    }
    
    int getB()
    {
        return b;
    }
    
    friend Complex operator +(Complex& p1, Complex& p2);
};

Complex operator +(Complex& p1, Complex& p2)
{
    Complex ret;
    
    ret.a = p1.a + p2.a;
    ret.b = p1.b + p2.b;
    
    return ret;
}

int main(void)
{
    Complex c1(1, 2);
    Complex c2(3, 4);
    
    Complex c3 = c1 + c2;    // operator +(c1, c2)
    
    printf("c3.a = %d, c3.b = %d
", c3.getA(), c3.getB());
    
    return 0;
}

2.3 将操作符重载函数定义为类的成员函数

　　（1）比全局操作符重载函数少一个参数（左操作数，类的内部，由this指针完成）

　　（2）不需要依赖友元就可以完成操作符重载

　　（3）编译器优先在成员函数中寻找操作符重载函数

class Type
{
public:
    Type operator Sign(const Type& p)
    {
         Type ret;

          return ret;
    }
};

#include <stdio.h>

class Complex
{
private:
    int a;
    int b;
public:
    Complex(int a = 0, int b = 0)
    {
        this->a = a;
        this->b = b;
    }
    
    int getA()
    {
        return a;
    }
    
    int getB()
    {
        return b;
    }
    
    Complex operator + (const Complex& p)
    {
        Complex ret;
        printf("Complex operator + (const Complex& p)
");
        ret.a = this->a + p.a;
        ret.b = this->b + p.b;
        
        return ret;
    }
     friend Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2);
};


Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)
{
    Complex ret;
    printf("Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)
");
    ret.a = p1.a + p2.a;
    ret.b = p1.b + p2.b;
    
    return ret;
}


int main(void)
{
    Complex c1(1, 2);
    Complex c2(3, 4);

    Complex c3 = c1 + c2;
    
    printf("c3.a = %d, c3.b = %d
", c3.getA(), c3.getB());
    
    return 0;
}

3. 小结

　　（1）操作符重载是C++ 的强大特性之一

　　（2）操作符重载的本质是通过函数扩展操作符的功能

　　（3）operator 关键字是实现操作符重载的关键

　　（4）操作符重载遵循相同的函数重载规则

　　（5）全局函数和成员函数都可以实现对操作符的重载