C++运算符重载

1. 一般运算符的重载

复数类 

   1 class complex {
   2         double re, im;
   3 public:
   4         complex(double r, double i);
   5         complex add(complex b);
   6         complex multiply(complex b);
   7 };
   8 void f() {
   9     complex a(1.0, 1.0), b(-1.0, -2.0), c(0, 0);
  10     a = b.add(c); 
  11     b = b.add(c.multiply(a)); 
  12     c = a.multiply(b).add(complex(1,2)); 
  13     // a = b+c; 
  14     // b = b + c * a;
  15     // c = a * b + complex(1, 2);
  16 }

运算符重载：为类型添加运算符 

   1 class complex {
   2     double re, im;
   3 public:
   4     complex(double r, double i);
   5     complex  operator+ (complex  b);
   6     complex  operator* (complex  b);
   7 };
   8 int main() {
   9     complex a(2, 3), b(-1, 2), c(3, 4);
  10     a = b + c;   // b.operator+(c)
  11     b = b + c * a; // b.operator+(c.operator*(a))
  12     c = a * b + complex(1, 2); //a.operator*(b).operator+(complex(1,2)); 
  13 }
  14 complex complex::operator+(complex b) {
  15     return complex(re + b.re, im + b.im);
  16 }

能够重载的运算符 

+     -    *    /    %    ^    &    |    ~    !    =    <    >
+=    -=    *=    /=    %=    ^=    &=    |=    <<    >>
>>=    <<=   ==    !=    <=    >=    &&    ||   ++    
--    ,    ->    [ ]     ()    new    new[ ]     delete    delete[ ]

不能重载的运算符 

::   .    .*  ?:    sizeof    typeid

重载的运算符是一个名字和调用方法特殊的函数。可以用成员函数的方式重载，也可以用普通函数的方式重载。 

complex operator+( complex c, complex d);

重载的运算符的参数至少有一个是类 

int operator+(int a, int b); //error
bool operator==(char *, char *); // error

[ ], (), =, ->运算符必须以成员函数方式重载。运算符重载不会改变运算符原有的优先级、操作数数目、结合性。 

complex a, b, c;  
a+b*c;

不能够自己创造运算符，比如**。尽量不要改变运算符原来的语义。

二元运算符可以用带一个参数的成员函数的形式，也可以用带两个参数的普通函数的形式重载。区别：成员函数重载，第一个参数只能是类的对象。 

   1 class X {
   2 public:
   3     void operator+( int i);
   4     X( int a );
   5 };
   6 void operator+( X a, X b);
   7 void operator+( X a, double b);
   8 void f( X a) {
   9     a+1;  // 相当于a.operator+(1);
  10     1+a;  //相当于 operator+(1, a);
  11     a+1.0;  //相当于 operator+(a, 1.0);
  12 }

单目运算符可以用不带参数的成员函数的形式，也可以用带一个参数的普通函数的形式重载 

   1 class X {
   2         X* operator&(); // &a
   3         X* operator&(X b);  // 双目 a & b
   4         X operator++(); // ++a
   5 };
   6 X operator-(X); // -a
   7 X operator--(X); //--a
   8 void f( X a) {
   9     &a;  // 相当于a.operator&();
  10     -a;  //相当于 operator-(a);
  11     --a;  //相当于 operator--(a);
  12     ++a; //相当于 a.operator++();
  13 }

完整的complex运算符 

   1 class complex {
   2     double re, im;
   3 public:
   4     complex( double r = 0, double i = 0): re(r), im (i) { }
   5     double& real() { return re; }
   6     double& imag() { return im; }
   7     complex operator+() { return *this; }
   8     complex operator-() { return complex(-re, -im); }
   9     complex operator+=( complex c) { re+= c.re; im+= c.im; return *this; }
  10     complex operator-=( complex c);
  11     complex operator*=( complex c);
  12     complex operator/=( complex c);
  13 };
  14 
  15 complex operator+( complex a, complex b) {
  16     a+=b; return a;
  17 }
  18 complex operator-( complex a, complex b);
  19 complex operator*( complex a, complex b);
  20 complex operator/( complex a, complex b);

练习：创建分数类，定义尽可能多的运算符

2. operator<<, operator>> 输入输出

移位运算符，经常重载作输入输出用 

   1 void f( complex c) {
   2     cout << “ hello world” << 100;
   3     cout << c ;  // operator<<(cout, c)
   4 }
   5 ostream &operator<<(ostream&os, complex c) {
   6     return os << “(” << c.real() << “+” << c.imag() << “i)”;
   7 }
   8 istream &operator>>(istream&is, complex &c) {
   9     return is >> c.real() >> c.imag();
  10 }

练习：输出输出Date类型的值

3. operator= 赋值

赋值运算符，自定义对象赋值行为 

Class complex;
complex c1;
complex c2(c1); //拷贝构造
c2 = c1;
void f( complex c);
f( c1 ); //拷贝构造

如果没有自定义赋值运算符，默认的赋值行为：类中逐个成员赋值。 class string {

public:

};

int main() {

} }}}

4. operator type 类型转换

5. operator[ ] 数组取成员

6. operator() 函数调用

7. operator++, operator-- 自增自减

8. operator-> 指针取成员

9. new, delete, new[ ], delete[ ] 内存分配

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