C++ 运算符重载
什么是运算符的重载?
运算符与类结合，产生新的含义。
为什么要引入运算符重载？
作用：为了实现类的多态性(多态是指一个函数名有多种含义)
怎么实现运算符的重载？
方式：类的成员函数或友元函数（类外的普通函数）
规则：不能重载的运算符有 . 和 .* 和 ?: 和 :: 和 sizeof
友元函数和成员函数的使用场合：一般情况下，建议一元运算符使用成员函数，二元运算符使用友元函数
1、运算符的操作需要修改类对象的状态，则使用成员函数。如需要做左值操作数的运算符（如=，+=，++）
2、运算时，有数和对象的混合运算时，必须使用友元
3、二元运算符中，第一个操作数为非对象时，必须使用友元函数。如输入输出运算符<<和>>
具体规则如下：
|
运算符 |
建议使用 |
|
所有一元运算符 |
成员函数 |
|
＝ ( ) [ ] -> |
必须是成员函数 |
|
+= -= /= *= ^= &= != %= >>= <<= , 似乎带等号的都在这里了. |
成员函数 |
|
所有其它二元运算符, 例如: –,+,*,/ |
友元函数 |
|
<< >> |
必须是友元函数 |
2. 参数和返回值
当参数不会被改变，一般按const引用来传递(若是使用成员函数重载，函数也为const).
对于返回数值的决定:
1) 如果返回值可能出现在=号左边, 则只能作为左值, 返回非const引用。
2) 如果返回值只能出现在=号右边, 则只需作为右值, 返回const型引用或者const型值。
3) 如果返回值既可能出现在=号左边或者右边, 则其返回值须作为左值, 返回非const引用。
运算符重载举例：
+和 -运算符的重载：
1. class Point
2. {
3. private:
4. int x;
5. public:
6. Point(int x1)
7. { x=x1;}
8. Point(Point& p)
9. { x=p.x;}
10. const Point operator+(const Point& p);//使用成员函数重载加号运算符
11. friend const Point operator-(const Point& p1,const Point& p2);//使用友元函数重载减号运算符
12. };
13.
14. const Point Point::operator+(const Point& p)
15. {
16. return Point(x+p.x);
17. }
18.
19. Point const operator-(const Point& p1,const Point& p2)
20. {
21. return Point(p1.x-p2.x);
22. }
class Point
{
private:
int x;
public:
Point(int x1)
{ x=x1;}
Point(Point& p)
{ x=p.x;}
const Point operator+(const Point& p);//使用成员函数重载加号运算符
friend const Point operator-(const Point& p1,const Point& p2);//使用友元函数重载减号运算符
};
const Point Point::operator+(const Point& p)
{
return Point(x+p.x);
}
Point const operator-(const Point& p1,const Point& p2)
{
return Point(p1.x-p2.x);
}
调用:
1. Point a(1);
2. Point b(2);
3. a+b; //正确，调用成员函数
4. a-b; //正确，调用友元函数
5. a+1; //正确，先调用类型转换函数，把1变成对象，之后调用成员函数
6. a-1; //正确，先调用类型转换函数，把1变成对象，之后调用友元函数
7. 1+a; //错误，调用成员函数时，第一个操作数必须是对象，因为第一个操作数还有调用成员函数的功能
8. 1-a; //正确，先类型转换 后调用友元函数
Point a(1);
Point b(2);
a+b; //正确，调用成员函数
a-b; //正确，调用友元函数
a+1; //正确，先调用类型转换函数，把1变成对象，之后调用成员函数
a-1; //正确，先调用类型转换函数，把1变成对象，之后调用友元函数
1+a; //错误，调用成员函数时，第一个操作数必须是对象，因为第一个操作数还有调用成员函数的功能
1-a; //正确，先类型转换 后调用友元函数
总结：
1、由于+ -都是出现在=号的右边，如c=a+b，即会返回一个右值，可以返回const型值
2、后几个表达式讨论的就是，数和对象混合运算符的情况，一般出现这种情况，常使用友元函数
3、双目运算符的重载：
重载运算符函数名：operator@(参数表)
隐式调用形式：obj1+obj2
显式调用形式：obj1.operator+(OBJ obj2)---成员函数
operator+(OBJ obj1，OBJ obj2)---友元函数
执行时，隐式调用形式和显式调用形式都会调用函数operator+()
++和--运算符的重载：
1. class Point
2. {
3. private:
4. int x;
5. public:
6. Point(int x1)
7. { x=x1;}
8. Point operator++();//成员函数定义自增
9. const Point operator++(int x); //后缀可以返回一个const类型的值
10. friend Point operator--(Point& p);//友元函数定义--
11. friend const Point operator--(Point& p,int x);//后缀可以返回一个const类型的值
12. };
13.
14. Point Point::operator++()//++obj
15. {
16. x++;
17. return *this;
18. }
19. const Point Point::operator++(int x)//obj++
20. {
21. Point temp = *this;
22. this->x++;
23. return temp;
24. }
25. Point operator--(Point& p)//--obj
26. {
27. p.x--;
28. return p;
29. //前缀形式(--obj)重载的时候没有虚参,通过引用返回*this 或 自身引用,也就是返回变化之后的数值
30. }
31. const Point operator--(Point& p,int x)//obj--
32. {
33. Point temp = p;
34. p.x--;
35. return temp;
36. // 后缀形式obj--重载的时候有一个int类型的虚参, 返回原状态的拷贝
37. }
class Point
{
private:
int x;
public:
Point(int x1)
{ x=x1;}
Point operator++();//成员函数定义自增
const Point operator++(int x); //后缀可以返回一个const类型的值
friend Point operator--(Point& p);//友元函数定义--
friend const Point operator--(Point& p,int x);//后缀可以返回一个const类型的值
};
Point Point::operator++()//++obj
{
x++;
return *this;
}
const Point Point::operator++(int x)//obj++
{
Point temp = *this;
this->x++;
return temp;
}
Point operator--(Point& p)//--obj
{
p.x--;
return p;
//前缀形式(--obj)重载的时候没有虚参,通过引用返回*this 或 自身引用,也就是返回变化之后的数值
}
const Point operator--(Point& p,int x)//obj--
{
Point temp = p;
p.x--;
return temp;
// 后缀形式obj--重载的时候有一个int类型的虚参, 返回原状态的拷贝
}
函数调用：
1. <PRE class=cpp name="code">Point a(1);
2. Point b(2);
3. a++;//隐式调用成员函数operator++(0),后缀表达式
4. ++a;//隐式调用成员函数operator++(),前缀表达式
5. b--;//隐式调用友元函数operator--(0),后缀表达式
6. --b;//隐式调用友元函数operator--(),前缀表达式
7. cout<<a.operator ++(2);//显式调用成员函数operator ++(2)，后缀表达式
8. cout<<a.operator ++();//显式调用成员函数operator ++()，前缀表达式
9. cout<<operator --(b,2);//显式调用友元函数operator --(2)，后缀表达式
10. cout<<operator --(b);//显式调用友元函数operator --()，前缀表达式 </PRE>
[cpp] view plaincopyprint?
1.Point a(1);
2.Point b(2);
3.a++;//隐式调用成员函数operator++(0),后缀表达式
4.++a;//隐式调用成员函数operator++(),前缀表达式
5.b--;//隐式调用友元函数operator--(0),后缀表达式
6.--b;//隐式调用友元函数operator--(),前缀表达式
7.cout<<a.operator ++(2);//显式调用成员函数operator ++(2)，后缀表达式
8.cout<<a.operator ++();//显式调用成员函数operator ++()，前缀表达式
9.cout<<operator --(b,2);//显式调用友元函数operator --(2)，后缀表达式