C++中的运算符重载介绍和用法详细指南

2021年3月14日14:36:00 发表评论 833 次浏览

在C++中, 我们可以使运算符为用户定义的类工作。这意味着C ++能够为数据类型的运算符提供特殊含义, 这种能力称为运算符重载。

例如, 我们可以在String之类的类中重载运算符" +", 以便仅使用+即可连接两个字符串。

算术运算符可能会重载的其他示例类是复数, 小数, 大整数等。

一个简单而完整的例子

#include<iostream>
using namespace std;
  
class Complex {
private :
     int real, imag;
public :
     Complex( int r = 0, int i =0)  {real = r;   imag = i;}
      
     // This is automatically called when '+' is used with
     // between two Complex objects
     Complex operator + (Complex const &obj) {
          Complex res;
          res.real = real + obj.real;
          res.imag = imag + obj.imag;
          return res;
     }
     void print() { cout << real << " + i" << imag << endl; }
};
  
int main()
{
     Complex c1(10, 5), c2(2, 4);
     Complex c3 = c1 + c2; // An example call to "operator+"
     c3.print();
}

输出如下：

12 + i9

操作员功能和普通功能有什么区别？

操作员功能与普通功能相同。唯一的区别是, 运算符的名称始终是运算符关键字, 后跟运算符的符号, 并且在使用相应的运算符时会调用运算符功能。

以下是全局运算符功能的示例。

#include<iostream>
using namespace std;
  
class Complex {
private :
     int real, imag;
public :
     Complex( int r = 0, int i =0)  {real = r;   imag = i;}
     void print() { cout << real << " + i" << imag << endl; }
  
// The global operator function is made friend of this class so
// that it can access private members
friend Complex operator + (Complex const &, Complex const &);
};
  
  
Complex operator + (Complex const &c1, Complex const &c2)
{
      return Complex(c1.real + c2.real, c1.imag + c2.imag);
}
  
  
int main()
{
     Complex c1(10, 5), c2(2, 4);
     Complex c3 = c1 + c2; // An example call to "operator+"
     c3.print();
     return 0;
}

我们可以让所有运算符超负荷吗？

除了少数操作员之外, 几乎所有操作员都可以重载。以下是不能重载的运算符的列表。

. (dot) 
   :: 
   ?: 
   sizeof

为什么不能。 (点), ::, ？：和sizeof是否过载？

看到

这个

寻找Stroustrup自己的答案。

有关操作员重载的要点

为了使运算符重载起作用, 至少一个操作数必须是用户定义的类对象。

2) 分配运算符：编译器会为每个类自动创建一个默认的赋值运算符。默认赋值运算符确实将右侧的所有成员分配到左侧, 并且在大多数情况下都可以正常工作(此行为与复制构造函数相同)。看到这个更多细节。

3) 转换运算符：我们还可以编写可用于将一种类型转换为另一种类型的转换运算符。

#include <iostream>
using namespace std;
class Fraction
{
     int num, den;
public :
     Fraction( int n, int d) { num = n; den = d; }
  
     // conversion operator: return float value of fraction
     operator float () const {
         return float (num) / float (den);
     }
};
  
int main() {
     Fraction f(2, 5);
     float val = f;
     cout << val;
     return 0;
}

输出如下：

0.4

重载的转换运算符必须是成员方法。其他运算符可以是成员方法或全局方法。

4)可以使用单个参数调用的任何构造函数都可以用作转换构造函数, 这意味着它也可以用于隐式转换为正在构造的类。

#include<iostream> 
using namespace std;
  
class Point
{
private :
     int x, y;
public :
     Point( int i = 0, int j = 0) {
         x = i;   y = j;
     }
     void print() {
         cout << endl << " x = " << x << ", y = " << y;
     }
};
  
int main() {
     Point t(20, 20);
     t.print();
     t = 30;   // Member x of t becomes 30
     t.print();
     return 0;
}

输出如下：