第11章77 运算符重载
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C++基础系列——运算符重载1. 运算符重载简介所谓重载,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。
同样运算符重载(Operator Overloading)可以让同⼀个运算符可以有不同的功能。
可以对 int、float、string 等不同类型数据进⾏操作<< 既是位移运算符,⼜可以配合 cout 向控制台输出数据也可以⾃定义运算符重载:class Complex{public:Complex();Complex(double real, double imag);Complex operator+(const Complex &a) const;void display() const;private:double m_real;double m_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;// return Complex(this->m_real + A.m_real, this->m_imag + A.m_imag);}int main(){Complex c1(4.3, 5.8);Complex c2(2.7, 3.7);Complex c3;c3 = c1 + c2; // 运算符重载c3.display();return 0;}运算结果7 + 9.5i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,它本质上是函数重载。
重载运算符语法讲解重载运算符这篇随笔我来讲解⼀下C++语⾔中重载运算符的相关知识。
⼀、重载运算符的⽤途这是⼀个⽐较哲学的问题:我们为什么要重载运算符?理由就是,我们C++语⾔中已经给出的运算符(包括算数运算符和逻辑运算符)只是针对C++语⾔中已经给定的数据类型进⾏运算,假如我们想要对我们的⾃定义数据类型进⾏运算的话,则需要重载运算符,我们可以把重载运算符理解成对已有的运算符的⼀种重新定义。
⽐如:double a,b,c;a=1/3;b=1/2;c=a+b;printf("%lf",c);这段程序输出的肯定不是两个分数相加的结果。
这时候我们就可以重载运算符+。
⼆、重载运算符的实现语法格式如下(⾮常重要)<返回类型> operator <运算符符号>(<参数>){<定义>;}这⾥我们举⼀个例⼦。
在优先队列(priority_queue)中,存储的元素较⼤的会被放到堆顶。
如果存的是int或者string等类型还好办(因为他们本⾝就可以互相⽐较⼤⼩),如果是我们⾃定义的结构体类型,那就需要重载<运算符。
⽐如:struct node{int id;double x,y;}//定义结构体bool operator <(const node &a,const node &b){return a.x<b.x && a.y<b.y;}//重载运算符“<”注:这⾥的结构体保存了⼀个整型变量id,两个长浮点变量x,y,表⽰坐标。
这⾥的重载运算符先⽐横坐标后⽐纵坐标。
三、重载运算符的注意事项。
以下运算符不可重载:关系运算符"."成员指针运算符".*"作⽤域运算符"::"sizeof运算符三⽬运算符"?:"重载运算符限制在C++语⾔中已有的运算符范围内的允许重载的运算符之中,不能创建新的运算符。
结构体重载运算符
运算符重载是指在C++程序设计语言中,可以为现存的类型定义新的运算符的
功能。
运算符重载也就是给C++中的某些运算符功能上增加定义和改变其内部操作
以适应业务程序需求、提高程序开发效率而实现的技术。
运算符重载对于改善C++程序设计语言的结构表达和可读性都有着重要的作用。
它使得在C++程序设计过程中,可以利用运算符重载将复杂的算法编写简洁,更容
易理解,并且更有利于程序可维护性和可维护性。
一般来说,重载的运算符必须是类的成员函数,而且也不能对运算符的优先级
有改变,而改变其函数原型。
当某个运算符被重载时,它可以按照开发者的要求来处理数据。
例如,可能需要定义一个加法运算符“+”,但是此加法运算符可以处
理不同类型或参数的数据,以便在实际开发过程中更方便。
此外,要使用运算符重载,还需要遵循限制使用运算符的规则,例如,要使用
类中的成员函数定义运算符,且不能重载任何C++系统或类型操作符,因此必须时
刻注意自己的操作,以免搞砸整个运算符重载,对程序编写带来干扰。
总之,运算符重载的主要用途在于改善C++程序编写的优雅性和简洁性,以及
提高开发者使用程序设计语言的效率。
像一些复杂的运算符一样,重载运算符可以帮助程序员实现更有效、更简洁的算法,因此可以将难以理解和记忆的复杂混乱的算法变成一句简单的话。
简述运算符重载的规则。
篇一:运算符重载是C/C++语言中一种强大的功能,允许程序员自定义函数的行为,以处理不同类型的数据。
运算符重载允许程序员在函数中重载算术、逻辑和位运算符,从而能够处理数组、结构体和指针等不同类型的数据。
以下是运算符重载的规则:1. 算术运算符重载算术运算符包括加号、减号、乘号和除号。
每个算术运算符都有一组默认的行为,可以通过运算符重载来自定义它们的行为。
例如,重载加号运算符可以使函数接受一个整数参数,并返回一个新的整数。
下面是一个简单的例子,演示了如何重载加号运算符:```c++struct MyStruct {int value;};MyStruct operator+(const MyStruct& other, int value) {return MyStruct(value + other.value);}int main() {MyStruct mystruct1 = { 10 };MyStruct mystruct2 = { 20 };int result = mystruct1 + mystruct2;std::cout << "result = " << result << std::endl;return 0;}```在上面的例子中,我们定义了一个名为`MyStruct`的结构体类型,其中包含一个整数类型。
然后,我们定义了一个重载加号运算符的函数,该函数接受一个整数类型的参数,并返回一个新的`MyStruct`对象。
在`main`函数中,我们定义了两个`MyStruct`对象`mystruct1`和`mystruct2`,并将它们相加,结果存储在`result`变量中。
2. 逻辑运算符重载逻辑运算符包括条件运算符和逻辑非运算符。
每个逻辑运算符都有一组默认的行为,可以通过运算符重载来自定义它们的行为。
运算符重载运算符重载学习运算符重载,让运算符能做⼀些原来做不了的事情,⽅便它的使⽤⼀、运算符重载的概念1、什么是运算符重载1.重载:重新载⼊,就像之前学的函数重载,对⼀个已有的函数赋值⼀个新的定义,因此同⼀个函数名就可以有不同的含义。
2.运算符也是可以重载的,⽐如cout在输出⼀个变量的时候,能接受不同类型的数据并输出,他就是重载了<<运算符,这个就是运算符重载3.所以运算符重载指的是对已有的运算符重新定义新的运算规则,以适应不同的数据类型,当然重载之后之前的运算规则还是有的2、为什么要进⾏运算符重载1.运算符重载之后可以让运算符去适应不同的数据类型,对于基本数据类型,系统给出了运算符的操作规则,对于⾃定义数据类型来说,系统不知道该给出什么规则class student{int id;int age;char name[20];public:student(int id,int age,const char* name){this->id=id;this->age=age;strcpy(this->name,name);}}student stu1(1,23,"张三");student stu2(2,24,"李四");stu1+stu2;//如果是这样相加,那么应该加的是什么呢?编译器是不知道的,所以编译器就提供了运算符重载这个机制,让⽤户⾃定义运算符的运算规则⼆、运算符重载1、运算符重载类中定义1.关键字:operator,通过关键字来定义运算符重载(跟写个函数⼀样)2.定义:函数返回值类型 operator 要加载的运算符(参数列表){函数体;}这⾥把运算符的使⽤,理解为调⽤函数,只是和平时的调⽤函数有⼀点区别#include<iostream>#include<string>using namespace std;class student{int id;int age;string name;public:student(int age){this->age = age;id = 1;name = "sss ";}student(int id, int age, string name){this->id = id;this->age = age;this->name = name;}void showstudent(){cout << id << "\t" << age << "\t" << name << endl;}student operator+(student& p1)//这个函数会返回⼀个新的对象{int x=this->age + p1.age;student p(x);return p;//返回的是⼀个对象,会调⽤拷贝构造}int operator-(int x){return this->id - x;}void operator+(student&p2){cout << this->id + p2.id << endl;}};//1.操作这个运算符之后,返回值类型是什么int main(){student p1(0, 1, "yunfei");int x = p1.operator-(1);cout << x << endl;student stu1(1, 23, "张三");student stu2(2, 24, "李四");//student stu3 = stu1.operator+(stu2);//student stu3 = stu1 + stu2;stu1 + stu2;//stu3.showstudent();system("pause");return 0;}注意:因为我们这个运算符是在类中写的,所以是通过对象调⽤的,那么this指针会占⼀个参数,⽽且是第⼀个参数,也就是说我们重载⼀个运算符,是在类中,⽽这个运算符是个单⽬运算符,那么参数列表就不⽤写东西了,是双⽬运算符,那么就需要传另⼀个参数进来绝⼤部分的运算符重载都可以参照上⾯这个+号重载2、运算符重载的特点1.⼏乎所有的运算符都可以被重载,除了 . :: ()?() ) sizeof()2.运算符重载基本出现在类中和结构体中3.运算符可以理解为函数的⼀个表现3、运算符重载的注意事项1.重载运算符,这个重载的运算符还是满⾜原来的原则,但不能说重载+号,结果做的事-号的事,这样会使运算符的运⽤上增加很⼤的难度2.运算符重载的参数,类中重载调⽤对象会占⼀个参数,就是this会占⼀个参数,参数列表就是⽤来表⽰运算符的操作的3.对于运算符重载的调⽤,可以直接使⽤运算符,也可以通过对象 . 出来调⽤4.考虑返回值,不同的运算符有不同的返回值,要记得满⾜运算符原来的规则4、使⽤友元函数,实现运算符重载1.类在已经实现且部分修改的情况下下,需要进⾏运算符重载,就可以通过友元的⽅式来进⾏重载#include<iostream>#include<string>using namespace std;class person{int id;int age;string name;public:person(int id, int age, string name){this->id = id;this->age = age;this->name = name;}void showperson(){cout << id << "\t" << age << "\t" << name << endl;}friend int operator+(person&p1, person&p2);};//形参使⽤的是类对象的引⽤,在实参传对象的时候不会调⽤拷贝构造int operator+(person&p1, person&p2){return p1.id + p2.id;}//1.操作这个运算符之后,返回值类型是什么int main(){person stu1(1, 23, "张三");person stu2(2, 24, "李四");int x = operator+(stu1, stu2);//显⽰调⽤int y = stu1 + stu2;//隐式调⽤cout << x << endl << y << endl;system("pause");return 0;}容器:#include<iostream>#include<vector>using namespace std;int main(){//int 是v1这个容器存的类型vector<int> v1;for (int i = 0; i < 10; i++){//push_back()是⼀个函数,功能是尾插元素v1.push_back(i + 1);}for (int i = 0; i < 10; i++){cout << v1[i] << "\t";}system("pause");return 0;}左移右移运算符重载:#include<iostream>using namespace std;class person{int id;public:person(int id){this->id = id;}friend ostream& operator<<(ostream& os, person& p1);friend istream & operator>>(istream & in, person & p2);};//左移右移运算符重载,必须在类外重载,通过友元实现ostream& operator<<(ostream& os, person& p1)//左移运算符{os << p1.id << endl;return os;//返回的是⼀个cout,⽽且只能⽤引⽤}istream & operator>>(istream & in, person & p2)//右移运算符{in >> p2.id;return in;}int main(){person p1(10), p2(20);cin >> p1 >> p2;cout << p1 << endl << p2 << endl;system("pause");return 0;}前++,后++运算符重载:#include<iostream>using namespace std;class person{int id;public:person(int id){this->id = id;}person& operator++()//前++{this->id++;return *this;}person& operator++(int)//后++,int是⼀个占位符,⽤来区分前++和后++的{static person temp = *this;//引⽤不能返回局部变量,要⽤静态变量this->id++;return temp;}friend ostream& operator<<(ostream& os, person& p1);friend istream & operator>>(istream & in, person & p2);};//左移右移运算符重载,必须在类外重载,通过友元实现ostream& operator<<(ostream& os, person& p1)//左移运算符{os << p1.id << endl;return os;//返回的是⼀个cout,⽽且只能⽤引⽤}istream & operator>>(istream & in, person & p2)//右移运算符{in >> p2.id;return in;}int main(){person p1(10), p2(20);//cin >> p1 >> p2;//cout << p1 << endl << p2 << endl;cout << p1 ;//10cout << p1++ ;//10cout << p1 ;//11cout << ++p1 ;//12cout << p1 ;//12system("pause");return 0;}等号运算符重载:#include<iostream>using namespace std;class person{char* name;public:person(const char* name){this->name = new char[strlen(name) + 1];strcpy(this->name, name);}person& operator=(person&p1)//⽤不⽤引⽤传参,要看返回的对象会不会消失 {if (this->name != NULL){delete[]this->name;this->name = NULL;}this->name = new char[strlen() + 1];strcpy(this->name, );return *this;}void show(){cout << name << endl;}~person()//如果有申请函数,就要加上析构函数{if (name != NULL){delete[]name;name = NULL;}}};int main(){{person p1("张三"), p2("李四"), p3("王五");p1 = p2 = p3;p1.show();p2.show();p3.show();}//加上⼤括号,让对象死亡,就能调⽤析构函数system("pause");return 0;}智能指针和==号运算符重载:#include<iostream>using namespace std;class person{int id;public:person(int id){this->id = id;}void show(){cout << id << endl;}bool operator==(person& p){return this->id == p.id;}~person(){cout << "person的析构函数" << endl;}};class smartpointer{person* ps;//包含你要new出来的对象的类的指针public:smartpointer(person* p){ps = p;}//重载->person* operator->()//传回来的是地址,不是对象,不⽤引⽤{return ps;}//重载*person& operator*()//返回的是对象,会调⽤拷贝构造,所以⽤返回值⽤引⽤,就不会再调⽤拷贝构造了 {return *ps;//得到⼀个对象,}~smartpointer(){if (ps != NULL){delete ps;ps = NULL;}}};int main(){{smartpointer p(new person(5));p->show();(*p).show();person p1(1), p2(3);cout << (p1 == p2) << endl;}//有三个对象,所以析构函数执⾏了三次system("pause");return 0;}[]运算符重载:#include<iostream>using namespace std;class person{char* name;public:person(const char* name){this->name = new char[strlen(name) + 1];strcpy(this->name, name);}char& operator[](int index){return name[index];}~person(){if (name != NULL){delete[]name;name = NULL;}cout << "这是析构函数" << endl;}};int main(){person p("asdfg");cout << p[3] << endl;system("pause");return 0;}c++引⽤作为函数返回值:1.以引⽤返回函数值,定义函数时需要在函数名前加 &2.⽤引⽤返回⼀个函数值的最⼤好处是,在内存中不产⽣被返回值的副本3.返回值为引⽤的时候,返回的是⼀个地址,隐形指针4.当返回值不是引⽤时,编译器会专门给返回值分配出⼀块内存的引⽤作为返回值,必须遵守以下规则:(1)不能返回局部变量的引⽤。
C++学习之路—运算符重载(⼆)运算符重载作为类的成员函数和友元函数对运算符重载的函数有两种处理⽅式:(1)把运算符重载的函数作为类的成员函数;(2)运算符重载的函数不是类的成员函数,在类中把它声明为友元函数。
1 把运算符重载函数作为类的成员函数例1:为了便于说明问题,将重载函数的定义重写如下:1: Complex Complex :: operator + ( Complex& c2 )2: {3: Complex c ;4: c.real = real + c2.real ;5: c.imag = imag + c2.imag ;6:return c ;7: }有⼈可能会提出这样的疑问:“+”是双⽬运算符,为什么重载函数只有⼀个参数呢?实际上,运算符重载函数应当有两个参数,但是,由于重载函数是Complex类中的成员函数,因此有⼀个参数是隐含的,运算符函数是⽤this指针隐式的访问类对象的成员。
可以看到operator+访问了两个对象中的成员,⼀个是this指针指向的对象中的成员,⼀个是形参对象中的成员。
2 把运算符重载函数作为类的友元函数运算符重载函数除了可以作为类的成员函数外,还可以是⾮成员函数。
在有关的类中把它声明为友元函数,即友元运算符重载函数。
例2:将运算符+重载为适⽤于复数加法,重载函数不作为成员函数,⽽放在类外,作为Complex类的友元函数。
1:class Complex2: {3:public:4: ...5:friend Complex operator + ( Complex& c1 , Complex& c2 ) ; //重载函数作为友元函数6:private:7:double real ;8:double imag ;9: };10:11: Complex operator + ( Complex& c1 , Complex& c2 ) //定义运算符+重载函数12: {13: Complex c ;14: c.real = c1.real + c2.real ;15: c.imag = c1.imag + c2.imag ;16:return c ;17: }这个程序和把运算符重载函数作为类的成员函数相⽐,只做了⼀处改动,就是将运算符重载函数作为类外的普通函数,并在Complex类中声明它为友元函数。
C++运算符重载(简单易懂)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,以适应不同的数据类型。
你可以重定义或重载⼤部分 C++ 内置的运算符。
例如 + 、 - 、 * 、 / 、++、--、>>、<<等,这样,你就能使⽤⾃定义类型的运算符。
运算符重载的基本格式重载的运算符是带有特殊名称的函数,函数名是由关键字 operator 和其后要重载的运算符符号构成的。
与其他函数⼀样,重载运算符有⼀个返回类型和⼀个参数列表。
Point operator+(const Point &);运算符重载有两种⽅式:⼀种是类内重载(运算符重载函数作为类的成员函数),另⼀种是类外重载(运算符重载函数作为类的友元函数)类内重载#include <iostream>using namespace std;class Point{public:Point(){};Point (int x, int y): x(x),y(y) {};Point operator+(const Point &a){ //类内重载,运算符重载函数作为类的成员函数Point ret;ret.x = this->x + a.x;ret.y = this->y + a.y;return ret;}int x,y;};int main() {Point a(2,4),b(5,3);Point c = a + b;cout<< "x :" << c.x << endl;cout<<"y :" << c.y << endl;}当上⾯的代码被编译和执⾏时,它会产⽣下列结果:x : 7y: 7运算符重载是类内重载时,运算符重载函数作为类的成员函数,以上述代码为例 a + b 相当于 a 对象调⽤+⽅法并且传⼊参数时 b 对象类外重载#include <iostream>using namespace std;class Point{public:Point(){};Point (int x, int y): x(x),y(y) {};friend Point operator+(const Point &, const Point &);int x,y;};Point operator+(const Point &a,const Point &b){//类外重载,运算符重载函数作为类的友元函数Point ret;ret.x = a.x + b.x;ret.y = a.y + b.y;return ret;}int main() {Point a(2,4),b(5,3);cout<< "x :" << c.x << endl;cout<<"y :" << c.y << endl;}当上⾯的代码被编译和执⾏时,它会产⽣和上⾯⼀样的结果各种运算符重载实例下⾯将进⾏各种运算符重载实例的代码演⽰,演⽰⼏种基本的运算符重载。
C++运算符重载知识点总结C++运算符重载知识总结5.1编译时的多态性与运⾏时的多态性在C++中,多态性的实现和联编(也叫绑定)这⼀概念有关。
源程序—>编译、连接—>可执⾏⽂件这⼀过程时把可执⾏代码联编在⼀起的过程。
其中在运⾏之前就完成的联编叫做静态联编,⼜叫前期联编;⽽在程序运⾏时才完成的联编叫动态联编,也叫后期联编。
静态联编(前期联编):指系统在编译时就决定如何实现某⼀动作。
要求在编译时就知道调⽤函数的全部信息。
静态联编⽀持的多态性成为编译时多态性(静态多态性),通过函数重载(包括运算符重载)和模板实现。
优点:函数调⽤速度很快,效率⾼。
动态联编(后期联编):指系统在运⾏时动态实现某⼀动作。
采⽤这种联编⽅式,⼀直要到程序运⾏时才能确定调⽤哪个函数。
动态联编⽀持的多态性成为运⾏时多态性(动态多态性),通过虚函数实现。
优点:提供了更好的灵活性、问题抽象性和程序易维护性。
5.2运算符重载5.2.1在类外定义的运算符重载函数为了表达上的⽅便,⼈们希望预定义的运算符(如+、-、*、/等)在特定的对象上以新的含义进⾏解释,如希望能够实现两个复数类的加减,这就需要通过运算符重载来解决。
C++中进⾏运算符重载时,必须定义⼀个运算符重载函数,其名字为operator,后随⼀个要重载的运算符。
#includeusing namespace std;class Complex{public:double real;double imag;Complex(double r=0,double i=0){real=r;imag=i;}};Complex operator+(Complex co1,Complex co2)//类外定义运算符+的重载函数{Complex temp;temp.real=co1.real+co2.real;temp.imag=co1.imag+co2.imag;return temp;}int main(){Complex com1(1.1,2.2),com2(3.3,4.4),total1,total2;total1=operator+(com1,com2);//运算符重载函数第⼀种调⽤⽅式,显式调⽤cout<<"real1="<total2=com1+com2;//运算符重载函数第⼆种调⽤⽅式,隐式调⽤cout<<"real2="<return0;}C++语⾔对运算符重载制定了以下⼀些规则:1.绝⼤部分运算符可以重载,不能重载的只有以下⼏个:2.3.运算符重载是针对新类型数据的实际需要,不建议改变原运算符的含义。
运算符重载详解1.运算符重载定义:C++中预定义的运算符的操作对象只能是基本数据类型。
但实际上,对于许多⽤户⾃定义类型(例如类),也需要类似的运算操作。
这时就必须在C++中重新定义这些运算符,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,也是C++最吸引⼈的特性之⼀。
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,惟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:<返回类型说明符> operator <运算符符号>(<参数表>){<函数体>} 2.运算符重载时要遵循以下规则:(1) 除了类属关系运算符"."、成员指针运算符".*"、作⽤域运算符"::"、sizeof运算符和三⽬运算符"?:"以外,C++中的所有运算符都可以重载。
(2) 重载运算符限制在C++语⾔中已有的运算符范围内的允许重载的运算符之中,不能创建新的运算符。
(3) 运算符重载实质上是函数重载,因此编译程序对运算符重载的选择,遵循函数重载的选择原则。
(4) 重载之后的运算符不能改变运算符的优先级和结合性,也不能改变运算符操作数的个数及语法结构。
(5) 运算符重载不能改变该运算符⽤于内部类型对象的含义。
它只能和⽤户⾃定义类型的对象⼀起使⽤,或者⽤于⽤户⾃定义类型的对象和内部类型的对象混合使⽤时。
(6) 运算符重载是针对新类型数据的实际需要对原有运算符进⾏的适当的改造,重载的功能应当与原有功能相类似,避免没有⽬的地使⽤重载运算符。
(7)重载运算符的函数不能有默认的参数,否则就改变了运算符的参数个数,与前⾯第3点相⽭盾了;(8)重载的运算符只能是⽤户⾃定义类型,否则就不是重载⽽是改变了现有的C++标准数据类型的运算符的规则了,会引会天下⼤乱的;(9)⽤户⾃定义类的运算符⼀般都必须重载后⽅可使⽤,但两个例外,运算符“=”和“&”不必⽤户重载;(10)运算符重载可以通过成员函数的形式,也可是通过友元函数,⾮成员⾮友元的普通函数。