C++初学运算符重载和友元函数

C++运算符重载和友元函数

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C++初学运算符重载和友元函数
一、运算符重载
二、友元函数
- 1.友元函数的基本概念
- - 1.1 创建友元
总结

C++ 允许在同一作用域中的某个函数和运算符指定多个定义，分别称为函数重载和运算符重载。

一、运算符重载

1.运算符重载的基本概念

1.1 运算符重载定义：C++ 允许在同一作用域中的某个函数和运算符指定多个定义。

运算符重载格式：

operatorop(argument-list);//op为运算符名称如+-*/等。

但是重载的运算符必须的有效的C++运算符，不能虚构一个新的符号，如不能有operator@()这样的函数。

1.2 重载限制

重载后的运算符必须只有有一个是用户定义的操作类型，这将防止用户为标准类型运算符进行重载。
使用运算符时不能违反原来的句法规则，且不能修改运算符优先级。
不能创建新运算符。
不能重载部分运算符。如sizeof, ., typeid等。

2.运算符重载的使用

示例代码如下：

//简明类声明  .h文件
class Time
{
	private:
		int hours;
		int minutes;
	public:
		Time operator+(const Time & t) const;
		Time operator-(const Time & t) const;
		Time operator*(double n) const;
};



//简明重载的方法实现  .c文件
Time Time::operator+(const Time & t)const
{
	Time sum;
	sum.minutes = minutes + t.minutes;
	sum.hours = hours + t.hours + sum.minutes/60;
	sum.minutes %= 60;
	return sum;

}

Time Time::operator-(const Time & t) const
{
    Time diff;
    int tot1,tot2;
    tot1 = t.minutes + 60 * t.hours;
    tot2 = minutes + 60 * hours;
    diff.minutes = (tot2 - tot1)/60;
    return diff;
}

Time Time::operator*(double mult) const
{
    Time result;
    long totalminutes = hours * mult *60 + minutes * mult;
    result.hours = totalminutes/60;
    result.minutes = totalminutes % 60;
    return result;
}

注意一下operator+()中的代码，参数为引用，返回类型却不是引用。
参数说明为引用是为了提高效率。然而返回值不能是引用，因为函数将创建一个新的Time对象（sum），来表示另外两个Time对象的和。
返回对象（如本代码所做的那样）将创建对象的副本，因此调用函数可以使用它。然而，如果返回类型为Time & ，则引用的将是sum对象，但由于sum对象是局部变量，在函数结束时将被删除，因此引用将指向一个不存在的对象。

不要返回指向局部变量或临时对象的引用。函数执行完成后，局部变量和临时对象将消失，引用将指向不存在的数据

二、友元函数

1.友元函数的基本概念

当我们使用operator重载运算符时，左侧的操作数应该是调用对象，这限制了该运算符的使用方式。所以为了解决这个问题我们可以引入友元函数。友元函数与类成员函数有相同的访问权限，故可以通过友元函数来访问私有对象。

1.1 创建友元

创建友元函数的第一步是将其原型放在类声明中，并在原型声明前加上关键字friend:

friend Time operator*(double m,const Time &t);

注意以下两点

虽然operator*()是在类声明中声明的，但是他不是成员函数，因此不能使用成员运算符调用；

虽然operator*()不是成员函数，但它的访问权限相同。

第二步是编写函数定义。因为它不是成员函数，所以不要使用Time::限定符。另外不要在定义中使用关键字friend.
函数定义如下：

Time operator*(double m,const Time & t)
{
    Time result;
    long totalminutes = t.hours * mult *60 + t.minutes * mult;
    result.hours = totalminutes/60;
    result.minutes = totalminutes % 60;
    return result;0
}

//若是已经重载过类成员函数的*以下代码也可以使用
//即用友元函数反转操作顺序
//Time operator*(double m,const Time & t)
//{
//    return t * m;
//}