c++运算符重载

目录

运算符重载的基本概念

重载加号运算符(+)

类内实现

类外实现

运算符重载碰上友元函数

可重载和不可重载的运算符

可重载的运算符

不可重载的运算符

[重载自加自减运算符(a++ ++a)](#重载自加自减运算符(a++ ++a))

智能指针

重载等号运算符(=)

[重载等于和不等运算符(== !=)](#重载等于和不等运算符(== !=))


运算符重载的基本概念

概念:

运算符重载与函数重载比较类似,相当于让一个运算符具有另外一种含义;

语法:

定义重载的运算符就像定义函数,只是该函数的名字是 operator@,这里的@代表了被重载的运算符。函数的参数中参数个数取决于两个因素。运算符是一元(一个参数)的还是二元(两个参数);运算符被定义为全局函数(对于一元是一个参数,对于二元是两个参数)还是成员函数(对于一元没有参数,对于二元是一个参数-此时该类的对象用作左耳参数)

重载加号运算符(+)

类内实现

cpp 复制代码
#include <iostream>

using namespace std;

class person
{
    public:
        person(int age)
        {
            this->age = age;
        }
        person operator+(person &p2)//
        {
            person p = (this->age+p2.age);
            return p;
        }
        int age;
};
void test01()
{
    person p1(10);
    person p2(20);
    person p3 = p1 + p2;
    cout << p3.age << endl;

}
int main()
{
    test01();
    return 0;
}

类外实现

cpp 复制代码
#include <iostream>

using namespace std;

class person
{
    public:
        person(int age)
        {
            this->age = age;
        }

        int age;
};

person operator+(person &p1,person &p2)//
{
    person p = (p1.age+p2.age);
    return p;
}

void test01()
{
    person p1(10);
    person p2(20);
    person p3 = p1 + p2;
    cout << p3.age << endl;

}
int main()
{
    test01();
    return 0;
}

运算符重载碰上友元函数

将左移运算符的重载函数声明为类的友元函数 就可以访问类的成员

cpp 复制代码
#include <iostream>

using namespace std;

class person
{
    friend ostream & operator<<(ostream &cout,person &p);
    public:
        person(int age)
        {
            this->age = age;
        }
    private:
        int age;
};

ostream & operator<<(ostream &cout,person &p)
{
    cout << p.age;
    return cout;
}

void test01()
{
    person p1(10);
    cout << p1 << endl;

}
int main()
{
    test01();
    return 0;
}

可重载和不可重载的运算符

几乎c 中所有的运算符都可以重载,但运算符重载的使用时相当受限制的。特别是不能使用c 中当前没有意义的 运算符( 例如用 ** 求幂 ) 不能改变运算符优先级,不能改变运算符的参数个数。这样的限制有意义,否则,所有这些行为产生的运算符只会混淆而不是澄清寓语意。

可重载的运算符

不可重载的运算符

重载自加自减运算符(a++ ++a)

a++是先把a赋值到一个临时空间,再对a+1赋值给临时变量,等运算结束后才返回临时变量给a (参与运算的是自加之前的值)

++a是先给a+1,直接对a赋值,不需要开辟临时空间(参与运算的是返回值的引用)

前置++返回的是引用

后置++返回的是对象

前置++调用void operator++()

后置++调用myint operator++(int) 后置++多了一个占位参数

cpp 复制代码
#include <iostream>

using namespace std;

class myint
{
    public:
        myint &operator++()
        {
            this->num = this->num+1;
            return *this;
        }
        myint(int num)
        {
            this->num = num;
        }
        myint operator++(int)
        {
            myint tmp = *this;

            this->num = this->num+1;
            return tmp;
        }

        int num;
};

ostream &operator<<(ostream& cout,myint &p)
{
    cout << p.num;
    return cout;
}#include <iostream>

using namespace std;

class myint
{
    public:
        myint &operator++()
        {
            this->num = this->num+1;
            return *this;
        }
        myint(int num)
        {
            this->num = num;
        }
        myint operator++(int)
        {
            myint tmp = *this;

            this->num = this->num+1;
            return tmp;
        }

        int num;
};

ostream &operator<<(ostream& cout,myint &p)
{
    cout << p.num;
    return cout;
}

void test01()
{
    myint p1(10);
    cout << p1 << endl;
    ++p1;//调用operator++(p1)或者p1.operator()
    cout << ++p1 << endl;
    p1++;
    //cout << p1++ << end; //有些编译器会报错
    cout << p1 << endl;
}
int main()
{
    test01();
    return 0;
}

智能指针

我们经常new出一个对象,忘记释放,所以我们使用智能指针来维护

智能指针实质上是一个局部对象 这个局部对象维护了new出来的对象的地址,在局部对象的析构函数中,会帮忙释放new出来的对象

对于智能指针我们重载了->和* 让智能指针和普通指针一样使用

cpp 复制代码
#include <iostream>

using namespace std;

class person
{
    public:

        person(int age )
        {
            this->age = age;
        }
        int age;
};

class SmartPointer
{
    public:
        SmartPointer(person *p1)
        {
            this->p = p1;
        }
        ~SmartPointer()
        {
            delete p;
            cout << "释放了p" << endl;
        }
        person *p;
};

void test01()
{
    //局部对象 在释放之前可以帮助释放p
    person *p = new person(10);
    SmartPointer s1(p);
    cout << p->age <<endl;
    cout << 
}
int main()
{
    test01();
    return 0;
}

重载等号运算符(=)

编译器默认给每个类加上了四个函数

默认的无参构造

默认的拷贝构造

析构函数

operator=()

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <string.h>

using namespace std;

class person
{
    public:
        person()
        {

        }

        person(int agel,char *namel)
        {
            age = agel;
            name = new char[strlen(namel)+1];
            strcpy(name,namel);
        }

        person& operator=(person &p1)
        {
            this->age = p1.age;
            this->name = new char[strlen(p1.name)+1];
            strcpy(this->name,p1.name);

            return *this;//返回p2 为什么不返回p1?可以连续赋值 p3 = p2 = p1
        }

        ~person()
        {
            delete []name;
        }
        int age;
        char *name;
};

void test01()
{
    person p1(10,(char *)"bob");
    person p2;
    p2 = p1;//p2.operator(person &p1)
    cout << p2.age << " " << p2.name <<endl;
}

int main()
{
    test01();
    return 0;
}

重载等于和不等运算符(== !=)

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <string.h>

using namespace std;

class person
{
    public:
        person()
        {

        }
		bool operator==(person &p2)
        {
			return this->age == p2.age && this->name == p2.name;
		}
		bool operator!=(person &p2)
        {
			return this->age != p2.age || this->name != p2.name;
		}
        person(int age,string name)
        {
            this->age = age;
            this->name = name;
        }
        int age;
        string name;
};

void test01()
{
	person p1(10,"lucy");
	person p2(10,"bob");
	if(p1 == p2)
	{
		cout << "p1 = p2" << endl;
	}
	if(p1 != p2)
	{
		cout << "p1 != p2" << endl;
	}
}

int main()
{
    test01();
    return 0;
}

函数调用符号()重载

一个类中重载了()的类,那么类的定义出来的对象可以像函数一样使用,本质是调用了operator()这个函数

cpp 复制代码
#include <iostream>
#include <string.h>

using namespace std;

class Myadd
{
    public:
		int add(int a,int b)
		{
			return a + b;
		}
	int operator()(int x,int y)
	{
		return x + y;
	}
};

void test01()
{
	Myadd p;
	cout << p.add(3,5) << endl;
	//p() 可以像函数一样调用的对象 函数对象
	cout << p(3,4) << endl;//p.operator()(3,4)
	cout << Myadd()(3,4) << endl;//定义一个匿名对象 Myadd().operator()(3,4)
}

int main()
{
    test01();
    return 0;
}

尽量不要重载 || &&

不能重载 operator&& 和 operator|| 的原因是,无法在这两种情况下实现内置操作符的完整语义。说得更具体一 些,内置版本版本特殊之处在于:内置版本的&& 和 || 首先计算左边的表达式,如果这完全能够决定结果,就无需计算右边的表达式了-- 而且能够保证不需要。我们都已经习惯这种方便的特性了。 我们说操作符重载其实是另一种形式的函数调用而已,对于函数调用总是在函数执行之前对所有参数进行求值。

class Complex{
public :
Complex( int flag)
{
this ->flag = flag;
}
Complex& operator +=(Complex& complex)
{
this ->flag = this ->flag + complex.flag;
return * this ;
}
bool operator &&(Complex& complex)
{
return this ->flag && complex.flag;
}
public :
int flag;
};
int main(){
Complex complex1( 0 ); //flag 0
Complex complex2( 1 ); //flag 1
//原来情况,应该从左往右运算,左边为假,则退出运算,结果为假
//这边却是,先运算( complex1+complex2 ),导致, complex1 flag 变为 complex1+complex2 的值,complex1.a = 1
// 1 && 1
//complex1.operator&&(complex1.operator+=(complex2))
if (complex1 && (complex1 += complex2))
{
//complex1.operator+=(complex2)
cout << " !" << endl;
}
else {
cout << " !" << endl;
}
return EXIT_SUCCESS;
}

符号重载总结

1.=, [], () 和 -> 操作符只能通过成员函数进行重载
例如 :p = 3 成员函数实现 p.operator=(3) 全局函数实现 operator(3,p) 如果把3写在左边 相当于 3 = p,将p赋值给3,但3是一个常量,常量不能作为左值
2.<< 和 >> 只能通过全局函数配合友元函数进行重载
例如:cout << p 因为要把cout放在操作符的左侧 不可能去修改标准库中的类 所以必须配合全局函数和友元函数进行重载
3.不要重载 && 和 || 操作符,因为无法实现短路规则
内置版本的&& 和 || 首先计算左边的表达式
常规建议

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