[C++知识库]运算符重载

一、运算符重载的基本概念

我们知道C++预定义的运算符，只能用于基本数据类型的运算

如：整型，实型，字符型，逻辑型.......

运算符如：+、-、*、/、%、&、~、！、|、=、<<、>>、！=、.....

运算符重载，就是对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型。

运算符重载的目的是：扩展C++中提供的运算符的适用范围，使之能作用于对象。

二、运算符重载的形式

1、运算符重载的实质是函数重载

2、可以重载为普通函数，也可以重载为成员函数

3、把含运算符重载的表达式转换成为对运算符函数的调用

4、把运算符的操作数转换成运算符函数的参数

5、运算符被多次重载时，根据实参的类型决定调用哪个运算符函数

运算符重载的形式

返回值类型 operator 运算符 （形参表）

{

? ? ? ? ..........

}

下面举一个重载的例子

定义一个复数对象重载运算符+ -

#include <iostream>
using namespace std;

class Complex {
public:
	double real, imag;
	Complex():real(0),imag(0) {}
	Complex(double r, double i):real(r),imag(i){}
	Complex operator-(const Complex& c);
};
//重载运算符+ （重载为普通函数）
Complex operator+ (const Complex& a, const Complex& b)
{
	return Complex(a.real + b.real, a.imag + b.imag); //返回一个临时对象
}
//重载运算符- （重载为成员函数）
Complex Complex::operator-(const Complex& c)
{
	return Complex(real - c.real, imag - c.imag);	//返回一个临时对象
}

int main()
{
	Complex a(9, 3), b(6, 2), c;

	c = a + b;
	//c = operator+(a, b);

	cout << c.real << " " << c.imag << endl;//输出15 5

	cout << (a - b).real << " " << (a - b).imag << endl;//输出3 1

	//cout << a.operator-(b).real << " " << a.operator-(b).imag;

	return 0;
}

?重载为成员函数时，参数个数为运算符目数减一

?重载为普通函数时，参数个数为运算符目数

运算符重载-如何决定作为成员函数还是非成员函数

对于运算符重载可通过成员函数和非成员函数实现，这二者的区别如下：

（1）成员函数运算符重载时，运算符的左值为调用对象，右值为参数对象，举个例子，a,b均是类A的对象，重载“+”实现a+b，可以将其认为是：a对象调用“+”函数，函数的参数为b对象；而在事实上，a对象和b对象都是这个“+”函数的参数，只不过a对象被隐式调用，由this指针所绑定。因此成员函数运算符重载的显式参数比实际运算参数少一个；而在非成员函数运算符重载中，必须将操作数全部显式添加在参数列表中，运算符左值为第一个参数，运算符右值为第二个参数。

（2）成员函数运算符重载时，运算符左值类型必须为所在类类型；而非成员函数运算符重载则不必。

这个时候我们就会有这样的疑问，如何决定运算符重载为成员函数还是非成员函数呢？

?一般来说，对于双目运算符，应当将其重载为非成员函数（友元函数），而对于单目运算符，则应将其重载为成员函数。但这也不是绝对的，双目运算符中，“=”、“[]”、“->”和“()”是必须重载为成员函数的。而"<<"运算符由于其第一个运算符必须是ostream的，所以只能重载为友元函数

三、赋值运算符的重载

有时候希望赋值运算符两边的类型可以不匹配，比如把一个int类型的变量赋值给一个Complex对象，或把一个char * 类型的字符串赋值给一个字符串对象，此时就要重载赋值运算符“=”

赋值运算符“=”只能重载为成员函数

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

class String {
private:
	char* str;
public:
	String() :str(new char[1]) { str[0] = 0; }
	const char* c_str() { return str; };
	String& operator = (const char* s);
	~String() { delete[] str; }
};

String& String::operator=(const char* s)//重载“=”使得obj = "hello"
{
	delete[] str;
	str = new char[strlen(s) + 1];
	strcpy(str, s);
	return *this;
}

int main()
{
	String s;
	s = "Good Luck,";//s.operator=("Good Luck,");
	cout << s.c_str() << endl;	//输出Good Luck,

	s = "Shenzhou 8!";//s.operator=("Shenzhou 8!");
	cout << s.c_str() << endl;  //输出 Shenzhou 8!
}

?