[C++知识库]C++笔记 06 （运算符重载）

一. 运算符重载

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。

1. 加号运算符重载

作用：实现两个自定义数据类型相加的运算

class Person
{
	public:
		Person(){};
		Person(int a,int b)
		{
			this->m_A=a;
			this->m_B=b;
		}

		//成员函数实现加号运算符重载
		Person operator+ (const Person &p)
		{
			Person temp;
			temp.m_A=this->m_A+p.m_A;
			temp.m_B=this->m_B+p.m_B;
			return temp;
		}
	public:
		int m_A;
		int m_B;
};

//全局函数实现加号运算符重载
Person operator+ (const Person &p1 ,const Person &p2)
	{
		Person temp(0,0);
		temp.m_A=p1.m_A+p2.m_A;
		temp.m_B=p1.m_B+p2.m_B;
		return temp;
	}

//运算符重载可以发生函数重载
Person operator+ (const Person p2,int val)
{
	Person temp;
	temp.m_A=p2.m_A+val;
	temp.m_B=p2.m_B+val;
	return temp;
}

void test()
{
	Person p1(10,10);
	Person p2(20,20);

	// 成员函数方式
	Person p3=p1+p2;//相当于p2.operator+(p1)
	cout<<"m_A:"<<p3.m_A<<"m_B:"<<p3.m_B<<endl;

	Person p4=p3+10; //相当于operator+(p3,10)
	cout<<...<<endl;
}
int main()
{
	... ...
}

总结1： 对于内置的数据类型的表达式的运算符是不可能改变的
总结2：不能滥用运算符重载（例如operator+函数中写成减法）

2. 左移运算符重载

作用：可以输出自定义数据类型

class Person
{
	friend ostream & operator <<(ostream & out ,Person &p);
	public:
		Person(int a,int b)
		{
			this->m_A = a;
			this->m_B = b;
		}
		//成员函数实现不了， p<<cout 不是我们想要的效果
		//void operator << (Person &p) { }
	private: int m_A;
			 int m_B;
};

//全局函数实现左移重载
//ostream对象只能有一个
ostream & operator << (ostream &out,Person &p)
{
	out<<"a:"<<p.m_A<<"b:"<<p.m_B;
	return out;
}

void test()
{
	Person p1(10,20);
	cout<<p1<<"hello"<<endl;
}

int main()
{
	... ...
}

总结：重载左移运算符配合友元可以实现输出自定义数据类型

3. 递增运算符重载

int a=10;
cout<<++a<<endl; //输出11
cout<<a<<endl; //输出11
//前置递增，先进行递增，再输出表达式

int b=10;
cout<<b++<<endl; //输出10
cout<<b<<endl; //输出11
//后置递增，先进行表达式运算，再让变量进行递增操作

//前置递增与后置递增的区别

int main()
{
	int a=10;
	a++; //等价于a=a+1
	cout<<a<<endl; //输出11

	int b=10;
	++b;
	cout<<b<<endl; //输出11

//前置递增先对变量进行++，再计算表达式
int a2=10;
int b2=++a2*10;
cout<<a2<<endl; //输出11
cout<<b2<<endl; //输出110

//后置递增先计算表达式，后对变量进行++
int a3=10;
int b3=a3++*10; //先乘以10，再+1
cout<<a3<<endl; //输出11
cout<<b3<<endl; //输出100
}

class MyInteger
{
	friend ostream& operator <<(ostream& out,MyInteger myint);

	public:
		MyInteger()
		{
			m_Num=0;
		}
		
	//前置++
	MyInteger & operator++() 
	{
		//先++
		m_Num++;
		//再返回
		return *this;
		
		/*此处为什么是返回引用，能不能是值？不能。返回引用是为了
			一直对一个数据进行递增操作*/
	}
	/*若是内置数据类型
	{
		int a=0;
		cout<<++(++a)<<endl; 输出2
		cout<<a<<endl; 输出2
    }*/

	/*若 MyInteger operator ++() {... ...}
	void test()
	{
		MyInteger myint;
		cout<<++(++myint)<<endl; 输出2
		cout<<myint<<endl; 输出1，原因是myint做了一次++后，
		返回的是一个新的变量
	}*/

	//后置++
	MyInteger operator++(int)
	{
       //int代表占位参数，可以用于区分前置和后置递增

	  //先记录当时结果，后递增，最后将记录结果做返回
	  MyInteger temp=*this; 
	  m_Num++;
	  return temp;
	}
	private:
		int m_Num;
};

ostream & operator <<(ostream &out,MyInteger myint)
{
	out<<myint.m_Num;
	return out;
}

//前置++，先++，再返回
void test01()
{
	MyInteger myint;
	cout<<++myInt<<endl;
	cout<<myInt<<endl;
}

后置++，先返回，再++
void test02()
{
	MyInteger myInt;
	cout<<myInt++<<endl;
	cout<<myInt<<endl;
}

int main() {... ...}

总结：前置递增返回引用，后置递增返回值

4. 赋值运算符重载

C++编译器至少给一个类添加4个函数
1）默认构造函数（无参，函数体为空）
2）默认析构函数（无参，函数体为空）
3）默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝
4）赋值运算符operator=，对属性进行值拷贝

如果类中有属性指向堆区，做赋值操作时也会出现深浅拷贝问题

class Person
{
	public:
		Person (int age)
		{
			//将年龄数据开辟到堆区
			m_Age= new int(age);
		}
		//重载赋值运算符
		Person & operator =(Person &p)
		{
			if(m_Age!=NULL) //先判断是否有属性在堆区，如果有先释放干净，然后再深拷贝
			{
				delete m_Age;
				m_Age=NULL;
			}
			//编译器提供的代码是浅拷贝 即m_Age=p.m_Age;
			//提供深拷贝，解决浅拷贝的问题
			m_Age= new int(*p.m_Age);
			//返回自身
			return *this;
		}
		~Person()
		{
			if(m_Age!=NULL) 
			{
				delete m_Age;
				m_Age=NULL;
			}
		}
		//年龄的指针
		int *m_Age;
}

void test01()
{
	Person p2(20);
	Person p3(30);
	p3=p2=p1; //赋值操作
	cout<<"p1的年龄为："<<*p1.m_Age<<endl;
	cout<<"p2的年龄为："<<*p2.m_Age<<endl;
	cout<<"p3的年龄为："<<*p3.m_Age<<endl;
}
int main()
{... ...}

5. 关系运算符重载

作用：重载关系运算符，可以让两个自定义类型对象进行对比操作

bool operator ==(Person &p)
{
	if(this->m_Nane==p.m_Name && this->m_Age==p.m_Age)
	{
		return true;
	}
	else
	{
		return false;
	}
}
bool operator !=(Person &p)
{
	if(this->m_Nane==p.m_Name && this->m_Age==p.m_Age)
	{
		return false;
	}
	else
	{
		return true;
	}
}

6. 函数调用运算符重载

1）函数调用运算符（）也可以重载
2）由于重载后使用的方式非常向函数的调用，因此称为仿函数
3）仿函数没有固定写法，非常灵活

class Myprint
{
	public:
		void operator()(string test)
		{
			cout<<test<<endl;
		}
};

void test01()
{
	//重载()操作符也称为仿函数
	Myprint myFunc;
	myFunc("hello"); 
}
class Myadd
{
	public:
		int operator()(int v1,int v2)
		{
			return v1+v2;
		}	
};
void test02()
{
	Myadd add;
	int ret=add(10,10)
	cout<<"ret="<<ret<<endl;

	//匿名函数对象
	cout<<Myadd()(100,100)<<endl;
	//创建了一个匿名对象，特点是当前行执行完了。立即被释放
}

int main() {...  ...}