【C++】运算符重载

XYN612024-08-03 18:35

目录

一、示例

二、operator

三、加减号重载

四、左移运算符重载 ( << )

五、递增运算符重载（++）

[六、赋值运算符重载 （=）](#六、赋值运算符重载 （=）)

[七、关系运算符重载（> < = !=）](#七、关系运算符重载（> < = !=）)

八、函数调用运算符重载

查漏补缺：

一、示例

如果我想实现以下代码，按照下面的写法是不能正常运行的。

cpp 复制代码 
class Person
{
public:

    int m_A;
    int m_B;
};

Person p1;
p1.m_A = 10;
p1.m_B = 10;

Person p2;
p2.m_A = 10;
p2.m_B = 10;

Person p3;
p3 = p1 + p2;

按照以上学过的内容，可以自己写成员函数，实现两个对象相加属性后返回新对象

cpp 复制代码 
Person add(Person &p)
{
    Person temp;
    temp.m_A = this -> m_A + p.m_A;
    temp.m_B = this -> m_B + p.m_B;
    return temp; //返回值会创建一个新的对象出来
}
二、operator

编译器起一个通用重载的名称：operator

对已有运算符重新定义，赋予另一种功能，适应不同的数据类型

注意：

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：int、float、double

②不要滥用运算符重载：把加法写成减法...

三、加减号重载

* 通过成员函数重载 + 号运算符

cpp 复制代码 
class Person
{
public:
    
    Person operator+(Person &p)
    {
        Person temp;
        temp.m_A = this -> m_A + p.m_A;
        temp.m_B = this -> m_B + p.m_B;
        return temp; //返回值会创建一个新的对象出来
    }

    int m_A;
    int m_B;
    
};

void test()
{
    Person p1;
    p1.m_A = 10;
    p1.m_B = 10;

    Person p2;
    p2.m_A = 10;
    p2.m_B = 10;
    
    //原理：Person p3 = p1.operator+(p2);
    //简化如下：
    Person p3 = p1 + p2;
}

* 通过全局函数重载 + 号运算符

cpp 复制代码 
class Person
{
public:

    int m_A;
    int m_B;
    
};

Person operator+ (Peerson &p1, Person &p2)
{
    Person temp;
    temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
    temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
    return temp;
}

void test()
{
    Person p1;
    p1.m_A = 10;
    p1.m_B = 10;

    Person p2;
    p2.m_A = 10;
    p2.m_B = 10;
    
    //原理：Person p3 = operator+ (p1,p2);
    //简化如下：
    Person p3 = p1 + p2;
}

* 运算符函数重载

cpp 复制代码 
class Person
{
public:

    int m_A;
    int m_B;
    
};

Person operator+ (Peerson &p1, int num)
{
    Person temp;
    temp.m_A = p1.m_A + num;
    temp.m_B = p1.m_B + num;
    return temp;
}

void test()
{
    Person p1;
    p1.m_A = 10;
    p1.m_B = 10;

    //原理：Person p3 = operator+ (p1,num);
    //简化如下：person + int
    Person p3 = p1 + 10 ;
}
四、左移运算符重载 ( << )

* 使得cout可以输出person类数据

cpp 复制代码 
class Person
{
    friend ostream & operator<<(ostream &cout,Person p)；

public:
    Person(int a, int b)
    {
        m_A = a;
        m_B = b;
    }

private:

    //利用成员函数来重写左移运算符
    //如果不知道该函数应该返回什么 可以先写一个void做测试
    //通常不会使用成员函数重载<<运算符，因为无法实现 cout在左侧 会出现 p << cout 的简化方式
    //void operator<<( cout )
    //{}
    
    int m_A;
    int m_B;
};

//只能利用全局函数重载左移运算符
//不清楚cout是什么类型，可以右键跳转定义
//ostream标准输出流对象，因为全局只有一个，所以需要用引用方式传过来
ostream & operator<<(ostream &cout,Person p) //本质：operator<< (cout,p) 简化形式：cout << p
{
    cout << "m_A = " << p.m_A << " m_B = " << p.m_B;
    return cout;
}

void test()
{
    Person p(10,10);

    //调用完返回cout就可以链式编程不断追加
    cout << p << endl;
}
五、递增运算符重载（++）

可以利用该方法写一个int数据类型

** 注意前置递增和后置递增的返回类型区别

cpp 复制代码 
class MyInt
{

    friend ostream& operator<<(ostream& cout,MyInt mint);

public:
    MyInt()
    {
        m_Num = 0;
    }

    //成员函数重载前置++运算符
    //返回引用不返回值，为了一直对一个数据进行递增操作，而非对一个新的数据进行操作
    MyInt& operator++()
    {
        //先进行++运算
        m_Num++;
        //再将自身作为返回
        return *this; //this指向自身，*将其解引用
    }

    //成员函数重载后置++运算符
    //int代表的是占位参数，用于区分前置和后置递增，只能写int其他不行
    //后置需要返回值，不能返回应用，因为temp是局部对象，返回引用是非法操作
    MyInt operator++(int)
    {
        //先返回结果（记录当时结果）
        MyInt temp = *this;
        //再进行递增
        m_Num++;
        //最后将结果返回
        return temp;
    }

private:
    int m_Num;

};

ostream& operator<<(ostream& cout,MyInt mint)
{
    cout << mint.m_Num;
    return cout;
}

void test()
{
    MyInt mint;
    cout << mint << endl; // 0
    cout << ++mint << endl; // 1
    cout << mint++ << endl; // 1
    cout << mint << endl; // 2
}
六、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

cpp 复制代码 
class Person
{
public:

    Person(int age)
    {
        m_Age = new int(age); //将age数据创建在堆区，并使用指针维护该数据
    }

    //堆区数据由程序员手动创建及释放
    ~Person()
    {
        if(m_Age != NULL)
        {
            delete m_Age;
            m_Age = NULL;
        }
    }

    int *m_Age;
};

void test()
{
    Person p1(18);
    Person p2(20);

    //该方法为浅拷贝 会出现p1p2重复释放 程序崩溃
    p2 = p1;
    //利用深拷贝解决该问题

    cout << "p1的年龄为：" << *p1.m_Age << endl;

    cout << "p2的年龄为：" << *p2.m_Age << endl;
}

** 重载赋值运算符

cpp 复制代码 
class Person
{
public:

    Person(int age)
    {
        m_Age = new int(age); //将age数据创建在堆区，并使用指针维护该数据
    }

    //重载赋值运算符
    Person& operator=(Person &p)
    {
        //编译器提供的是浅拷贝：m_Age = p.m_Age; 不可取
        //先判断是否有属性在堆区，如果有需要先释放干净，再深拷贝
        if(m_Age != NULL)
        {
            dekete m_Age;
            m_Age = NULL;
        }

        m_Age = new(*p.m_Age);
        return *this;
    }


    //堆区数据由程序员手动创建及释放
    ~Person()
    {
        if(m_Age != NULL)
        {
            delete m_Age;
            m_Age = NULL;
        }
    }

    int *m_Age;
};

void test()
{
    Person p1(18);
    Person p2(20);
    Person p3(30);
   
    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;
}
七、关系运算符重载（> < = !=）

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

cpp 复制代码 
class Person
{
public:

    Person(string name, int age)
    {
        this->m_Name = name;
        this->m_Age = age;
    };

    //重载关系运算符==号
    bool operator==(Person &p)
    {
        if(this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.Age)
        {
            return true;
        }
            return false;
    }

    //重载关系运算符！=号
    bool operator==(Person &p)
    {
        if(this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.Age)
        {
            return false;
        }
            return true;
    }

    string m_Name;
    int m_Age;
    
};

void test()
{
    Person p1("Tom", 18);
    Person p2("Tom", 18);

    if(p1 == p2)
    {
        cout << "p1和p2是相等的" << endl;
    }
    else
    {
        cout << "p1和p2是不相等的" << endl;
    }
    
}
八、函数调用运算符重载

①函数调用运算符（）可以重载

②由于重载后使用的方法像函数的调用，故称为仿函数

③仿函数没有固定写法

cpp 复制代码 
class MyPrint
{
public:

    void operator()(string text)
    {
        cout << text << endl;
    }

};

void test01()
{
    //重载（）操作符，仿函数
    MyPrint myFunc;
    myFunc("hello!");
}

class MyAdd
{
public:

    int operator()(int num1, int num2)
    {
       return num1 + num2;
    }
};

void test02()
{
    MyAdd myadd;
    int ret = myadd(1,2);
    cout << "ret=" << ret << endl;

    //匿名函数对象
    cout << MyAdd()(100, 100) << endl;
}
查漏补缺：

函数重载和函数重写的区别：https://blog.csdn.net/inter_peng/article/details/53940179

递增运算符复习：

cpp 复制代码 
int a = 10;
cout << ++a << endl; // 11
cout << a << endl; //11

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

new关键字使用方法：https://blog.csdn.net/qq_15345177/article/details/88066050

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