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基础概念
优先级和结合性
不会改变用法
在全局范围内重载运算符
小结
本期送书#xff1a;盼了一年的Core Java最新版卷Ⅱ#xff0c;终于上市了 基础概念
运算符重载是通过函数重载实现的#xf… 博主名字阿玥的小东东 大家一起共进步 目录
基础概念
优先级和结合性
不会改变用法
在全局范围内重载运算符
小结
本期送书盼了一年的Core Java最新版卷Ⅱ终于上市了 基础概念
运算符重载是通过函数重载实现的概念上大家都很容易理解这节我们来说一下运算符重载的注意事项。 1) 并不是所有的运算符都可以重载。能够重载的运算符包括 - * / % ^ | ~ ! - * / % ^ | ! || -- , -* - () [] new new[] delete delete[] 上述运算符中[]是下标运算符()是函数调用运算符。自增自减运算符的前置和后置形式都可以重载。长度运算符sizeof、条件运算符: ?、成员选择符.和域解析运算符::不能被重载。
优先级和结合性 2) 重载不能改变运算符的优先级和结合性。假设上一节的 complex 类中重载了号和*号并且 c1、c2、c3、c4 都是 complex 类的对象那么下面的语句
c4 c1 c2 * c3;
等价于
c4 c1 ( c2 * c3 );
乘法的优先级仍然高于加法并且它们仍然是二元运算符。
不会改变用法 3) 重载不会改变运算符的用法原有有几个操作数、操作数在左边还是在右边这些都不会改变。例如~号右边只有一个操作数号总是出现在两个操作数之间重载后也必须如此。 4) 运算符重载函数不能有默认的参数否则就改变了运算符操作数的个数这显然是错误的。 5) 运算符重载函数既可以作为类的成员函数也可以作为全局函数。 将运算符重载函数作为类的成员函数时二元运算符的参数只有一个一元运算符不需要参数。之所以少一个参数是因为这个参数是隐含的。 例如上节的 complex 类中重载了加法运算符
complex operator(const complex A) const;
当执行
c3 c1 c2;
会被转换为
c3 c1.operator(c2);
通过 this 指针隐式的访问 c1 的成员变量。 将运算符重载函数作为全局函数时二元操作符就需要两个参数一元操作符需要一个参数而且其中必须有一个参数是对象好让编译器区分这是程序员自定义的运算符防止程序员修改用于内置类型的运算符的性质。 例如下面这样是不对的 int operator (int a,int b){return (a-b);}
号原来是对两个数相加现在企图通过重载使它的作用改为两个数相减 如果允许这样重载的话那么表达式43的结果是 7 还是 1 呢显然这是绝对禁止的。 如果有两个参数这两个参数可以都是对象也可以一个是对象一个是C 内置类型的数据例如 complex operator(int a, complex c){return complex(ac.real, c.imag);}
它的作用是使一个整数和一个复数相加。 另外将运算符重载函数作为全局函数时一般都需要在类中将该函数声明为友元函数。原因很简单该函数大部分情况下都需要使用类的 private 成员。 上节的最后一个例子中我们在全局范围内重载了号并在 complex 类中将运算符重载函数声明为友元函数因为该函数使用到了 complex 类的 m_real 和 m_imag 两个成员变量它们都是 private 属性的默认不能在类的外部访问。 6) 箭头运算符-、下标运算符[ ]、函数调用运算符( )、赋值运算符只能以成员函数的形式重载。
所谓重载就是赋予新的含义。函数重载Function Overloading可以让一个函数名有多种功能在不同情况下进行不同的操作。运算符重载Operator Overloading也是一个道理同一个运算符可以有不同的功能。 实际上我们已经在不知不觉中使用了运算符重载。例如号可以对不同类型int、float 等的数据进行加法操作既是位移运算符又可以配合 cout 向控制台输出数据。C本身已经对这些运算符进行了重载。 C 也允许程序员自己重载运算符这给我们带来了很大的便利。 下面的代码定义了一个复数类通过运算符重载可以用号实现复数的加法运算 #include iostream
using namespace std;class complex{
public:
complex();
complex(double real, double imag);
public:
//声明运算符重载
complex operator(const complex A) const;
void display() const;
private:
double m_real; //实部
double m_imag; //虚部
};complex::complex(): m_real(0.0), m_imag(0.0){ }
complex::complex(double real, double imag): m_real(real), m_imag(imag){ }//实现运算符重载
complex complex::operator(const complex A) const{
complex B;
B.m_real this-m_real A.m_real;
B.m_imag this-m_imag A.m_imag;
return B;
}void complex::display() const{
coutm_real m_imagiendl;
}int main(){
complex c1(4.3, 5.8);
complex c2(2.4, 3.7);
complex c3;
c3 c1 c2;
c3.display();return 0;
}
运行结果 6.7 9.5i 本例中义了一个复数类 complexm_real 表示实部m_imag 表示虚部第 10 行声明了运算符重载第 21 行进行了实现定义。认真观察这两行代码可以发现运算符重载的形式与函数非常类似。 运算符重载其实就是定义一个函数在函数体内实现想要的功能当用到该运算符时编译器会自动调用这个函数。也就是说运算符重载是通过函数实现的它本质上是函数重载。 运算符重载的格式为
返回值类型 operator 运算符名称 (形参表列){ //TODO: }
operator是关键字专门用于定义重载运算符的函数。我们可以将operator 运算符名称这一部分看做函数名对于上面的代码函数名就是operator。 运算符重载函数除了函数名有特定的格式其它地方和普通函数并没有区别。 上面的例子中我们在 complex 类中重载了运算符该重载只对 complex 对象有效。当执行c3 c1 c2;语句时编译器检测到号左边号具有左结合性所以先检测左边是一个 complex 对象就会调用成员函数operator()也就是转换为下面的形式
c3 c1.operator(c2);
c1 是要调用函数的对象c2 是函数的实参。 上面的运算符重载还可以有更加简练的定义形式 complex complex::operator(const complex A)const{
return complex(this-m_real A.m_real, this-m_imag A.m_imag);
}
return 语句中的complex(this-m_real A.m_real, this-m_imag A.m_imag)会创建一个临时对象这个对象没有名称是一个匿名对象。在创建临时对象过程中调用构造函数return 语句将该临时对象作为函数返回值。
在全局范围内重载运算符
运算符重载函数不仅可以作为类的成员函数还可以作为全局函数。更改上面的代码在全局范围内重载实现复数的加法运算 #include iostream
using namespace std;class complex{
public:
complex();
complex(double real, double imag);
public:
void display() const;
//声明为友元函数
friend complex operator(const complex A, const complex B);
private:
double m_real;
double m_imag;
};complex operator(const complex A, const complex B);complex::complex(): m_real(0.0), m_imag(0.0){ }
complex::complex(double real, double imag): m_real(real), m_imag(imag){ }
void complex::display() const{
coutm_real m_imagiendl;
}//在全局范围内重载
complex operator(const complex A, const complex B){
complex C;
C.m_real A.m_real B.m_real;
C.m_imag A.m_imag B.m_imag;
return C;
}int main(){
complex c1(4.3, 5.8);
complex c2(2.4, 3.7);
complex c3;
c3 c1 c2;
c3.display();return 0;
}
运算符重载函数不是 complex 类的成员函数但是却用到了 complex 类的 private 成员变量所以必须在 complex 类中将该函数声明为友元函数。 当执行c3 c1 c2;语句时编译器检测到号两边都是 complex 对象就会转换为类似下面的函数调用
c3 operator(c1, c2);
小结
虽然运算符重载所实现的功能完全可以用函数替代但运算符重载使得程序的书写更加人性化易于阅读。运算符被重载后原有的功能仍然保留没有丧失或改变。通过运算符重载扩大了C已有运算符的功能使之能用于对象。
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