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C++重载的奥义之运算符重载(一)
2023-07-23 13:32:42 】 浏览:77
Tags:符重载

0、引言

        重载,顾名思义从字面上理解就是重复装载,打一个不恰当的比方,你可以用一个篮子装蔬菜,也可以装水果或者其它,使用的是同一个篮子,但是可以用篮子重复装载的东西不一样。

        正如在之前的文章《重载的奥义之函数重载》中介绍的类似,函数的重载是指利用相同的函数名设计一系列功能相近,但是功能细节不一样的函数接口;因此运算符重载也是指对于同一个运算符来说,它可以用于实现不同的功能。下面就一起来理解下运算符重载的应用。

1、运算符重载定义

        正常来说,我们一般使用的运算符是对基本的数据类型进行操作,但是在C++中有了对象,导致对象无法通过运算符进行运算,故引入了运算符重载即需要重新的定义这些运算符,赋予已有运算符新的功能,使它能够用于特定类型执行特定的操作。运算符重载的实质是函数重载,它提供了C++的可扩展性。

        运算符重载是通过创建运算符函数实现的,运算符函数定义了重载的运算符将要进行的操作。运算符函数的定义与其他函数的定义类似,唯一的区别是运算符函数的函数名是由关键字operator和其后要重载的运算符符号构成的。运算符函数定义的一般格式如下:

1 <返回类型说明符> operator <运算符符号>(<参数表>)
2 {
3      <函数体>
4 }

        其中,“返回类型说明符”指出重载运算符的返回值类型,operator是定义运算符重载函数的关键字,“运算符符号”指出要重载的运算符名字,是C++中可重载的运算符,比如要重载加法运算符,这里直接写“+”即可,“参数表”指出重载运算符所需要的参数及其类型。可以看出,运算符重载是一种形式C++多态的体现。

        例如,使用“+”将两个对象相加,编译器将根据操作数的数目和类型决定使用哪种加法定义,这样可以让代码看起来更加自然。

 1 //正常情况下两个数组的数相加
 2 for(int i= 0; i<10; i++)
 3     c[i] = a[i] + b[i];
 4 //可以通过定义一个数组的类,重载“+”运算符后
 5 //隐藏了内部机制,并强调了实质
 6 arry operator+(arry p,arry q)
 7 {
 8    arry t;
 9     for(int i= 0; i<10; i++)  //c = a + b; 
10     {  
11       t.a[i]=p.a[i]+q.a[i];
12     }
13     return t;
14 }

        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,以达到适应不同的数据类型。运算符重载不能改变它本来的寓意(也就是加法不能变更为减法),运算符重载只是一种 “语法上的方便” ,它只是一种函数调用的方式。

2、作为成员函数进行重载

        我们就以“+”运算符重载举例:

 1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 class addfloat
 4 {
 5 public:
 6     addfloat(float p);
 7     //声明运算符重载
 8     addfloat operator+(const addfloat &A) const;
 9     void show() const;
10 private:
11     float m_p;  
12 };
13 addfloat::addfloat(float p)
14 {
15     m_p = p;
16 }
17 //作为类的成员函数实现运算符重载
18 addfloat addfloat::operator+(const addfloat &A) const
19 {
20     addfloat B;
21     B.m_p = this->m_p + A.m_p;
22     return B;
23 }
24 void addfloat::show() const
25 {
26     cout<<"输出结果是"<<m_p<<endl;
27 }
28 
29 
30 int main()
31 {
32     addfloat m(5.1);
33     addfloat n(1.5);
34     addfloat t;
35     t = m + n; //两个addfloat类对象相加:t = m.operator+(n);
36     t.show();
37     return 0;
38 }

        运行结果为:

1 输出结果是6.6

        从上面的例子可以看出,在addfloat类中对“+”运算符进行了重载 ,重载后可以对该类的对象进行加法运算。当运行 t = m + n时,编译器检测到“+”左边的m(“+”具有左结合性,所以先检测左边)是一个 addfloat类对象,就会调用成员函数 operator+(),将表达式转换成如下格式:

        t = m.operator + (n);

        表达式中m作为调用函数的对象,n作为函数的实参。

3、作为全局函数进行重载

        对于之前的例子:t = m + n,m和n是作为addfloat类的对象进行相加的,使用成员函数 operator+()转换为了t = m.operator+(n),如果n不是类的对象,而是一个常数,例如:

        t = m + 5.2;那么可以转换t = m.operator+(5.2);

        但是如果m是一个常数时,即:t = 5.2 + n;则t = (5.2).operator + (n)这种转换是不允许的,编译器会报错,因为5.2不能作为类的对象调用运算符重载operator+()函数。

        这

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