【C++】运算符重载

【C++】运算符重载



前言

本篇文章将讲到运算符重载,加号运算符重载,左移运算符重载,递增运算符重载,指针运算符重载,赋值运算符重载,[ ]运算符重载,关系运算符重载,函数调用运算符重载, 以及不要重载&& 和 || 和重载建议。


一、加号运算符重载

对于内置的数据类型,编译器知道如何进行运算
但是对于自定义数据类型,编译器不知道如何运算
利用运算符重载 可以让符号有新的含义
利用加号重载 实现p1 + p2 Person数据类型相加操作
利用成员函数 和 全局函数 都可以实现重载
关键字 operator +
成员本质 p1.operator+(p2)
全局本质 operator+(p1,p2)
简化 p1 + p2
运算符重载 也可以发生函数重载

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;

class Person
{
   
public:
	Person() {
   };
	Person(int a, int b) :m_A(a), m_B(b) {
   };

	//利用成员函数实现加号运算符重载
	/*Person operator+(Person& p)
	{
		this->m_A += p.m_A;
		this->m_B += p.m_B;
		return *this;
	}*/
	int m_A;
	int m_B;
};

//利用全局函数实现加号运算符重载
Person operator+(Person& p1, Person& p2)
{
   
	Person temp;
	temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
	temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
	return temp;
}

Person operator+(Person& p1, int num)
{
   
	Person temp;
	temp.m_A = p1.m_A + num;
	temp.m_B = p1.m_B + num;
	return temp;
}


void test01()
{
   
	Person p1(10, 20);
	Person p2(20, 30);

	Person p3 = p1 + p2;
	//Person p3 = operator+(p1, p2); //全局函数本质

	//Person p3 = p1.operator+(p2); //成员函数本质

	cout << "p3.m_A = " << p3.m_A << " p3.m_B = " << p3.m_B << endl;



	Person p4 = p1 + 10;
	cout << "p4.m_A = " << p4.m_A << " p4.m_B = " << p4.m_B << endl;

	//运算符重载  可不可以发生 函数重载?  可以

	//p1 + 10;

}


int main() {
   

	test01();

	system("pause");
	return EXIT_SUCCESS;
}

二、左移运算符重载

不要滥用运算符重载,除非有需求
不能对内置数据类型进行重载
对于自定义数据类型,不可以直接用 cout << 输出
需要重载 左移运算符
如果利用成员 函数重载 ,无法实现让cout 在左侧,因此不用成员重载
利用全局函数 实现左移运算符重载
ostream& operator<<(ostream &cout, Person & p1)
如果想访问类中私有内存,可以配置友元实现

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<iostream>
using namespace std;

class Person
{
   
	friend ostream& operator<<(ostream& out, Person& p);

public:

	Person(int a, int b)
	{
   
		this->m_A = a;
		this->m_B = b;
	}

	//试图利用成员函数 做<<重载
	//void operator<<( Person & p)    // p.operator<<(cout)    p<<cout
	//{
   
	//
	//}

private:
	int m_A;
	int m_B;
};


//利用全局函数 实现左移运算符重载
ostream& operator<<(ostream&</
<think>好的,我现在要帮用户介绍C++运算符重载。首先,我需要回忆一下运算符重载的基本概念。运算符重载允许用户自定义类型使用C++内置的运算符,比如+、-、*等,使得代码更直观和易读。例如,可以让两个对象直接相加,而不必调用特定的函数。 接下来,我应该考虑用户可能的背景。用户可能是刚开始学习C++,或者已经有一定基础但想深入了解运算符重载。因此,解释需要清晰,从基础开始,逐步深入。可能需要先说明什么是运算符重载,为什么需要它,然后讲解如何实现,包括语法和注意事项。 然后,运算符重载的语法是关键部分。需要详细说明如何定义运算符重载函数,包括成员函数和非成员函数(友元函数)的区别。例如,重载+运算符时,成员函数通常只需要一个参数,因为左操作数是对象本身,而非成员函数需要两个参数。同时,要提到一些运算符必须作为成员函数重载,比如赋值运算符=。 例子是帮助理解的重要部分。我应该举一个简单的例子,比如为自定义的Vector类重载+运算符,这样用户可以看到具体的实现方式。同时,需要区分成员函数和非成员函数的例子,说明它们的不同应用场景。 注意事项和常见问题也不能遗漏。比如不能重载运算符(如.、::、sizeof等),以及重载时保持运算符的原有语义,避免滥用导致代码难以理解。此外,还需要提到运算符的返回类型和参数类型的选择,比如是否返回引用或值,参数的const修饰等。 用户可能还会有疑问,比如运算符重载的使用场景,或者何时应该使用成员函数而非友元函数。因此,在解释过程中需要涵盖这些方面,可能的话,给出一些最佳实践的建议。 最后,总结运算符重载的优点和需要注意的地方,帮助用户全面理解。确保语言通俗易懂,避免过于专业的术语,必要时进行类比,让用户更容易接受。</think>### C++运算符重载详解 #### 1. 什么是运算符重载运算符重载(Operator Overloading)是C++中的一种特性,允许开发者**为自定义类型(如类或结构体)重新定义运算符的行为**。通过重载运算符,可以让对象像内置类型(如`int`、`double`)一样使用`+`、`-`、`*`、`==`等运算符,提升代码可读性和简洁性。 --- #### 2. 如何实现运算符重载运算符重载通过**成员函数**或**全局函数**实现,语法形式为: $$ \text{返回类型 operator 运算符(参数列表)} $$ ##### 示例1:成员函数重载`+` ```cpp class Vector { public: int x, y; // 成员函数重载 + Vector operator+(const Vector& other) { return {x + other.x, y + other.y}; } }; // 使用 Vector v1{1, 2}, v2{3, 4}; Vector v3 = v1 + v2; // 等价于 v1.operator+(v2) ``` ##### 示例2:全局函数重载`<<`(输出流) ```cpp class Student { public: string name; int age; }; // 全局函数重载 << ostream& operator<<(ostream& os, const Student& s) { os << "Name: " << s.name << ", Age: " << s.age; return os; } // 使用 Student s{"Alice", 20}; cout << s; // 输出: Name: Alice, Age: 20 ``` --- #### 3. 常见运算符重载规则 | 运算符类型 | 可重载性 | 示例 | |------------------|----------------|----------------------| | 算术运算符 | `+`, `-`, `*` | `a + b` | | 关系运算符 | `==`, `>`, `<` | `a == b` | | 赋值运算符 | `=`, `+=` | `a = b` | | 下标运算符 | `[]` | `a[0]` | | 函数调用运算符 | `()` | `a(1, 2)` | | **不可重载运算符** | `.`、`::`、`?:`、`sizeof` | 无法重载 | --- #### 4. 关键注意事项 1. **参数限制**: - 至少一个操作数是用户自定义类型(不能全为内置类型)。 - 不能修改运算符的优先级或结合性。 2. **成员函数 vs 全局函数**: - 赋值运算符(`=`)、下标运算符(`[]`)、函数调用运算符(`()`)**必须**作为成员函数重载。 - 输入输出运算符(`>>`、`<<`)通常作为全局函数。 3. **保持语义一致性**: - 例如重载`+`时,不应修改操作数本身,而应返回新对象。 --- #### 5. 完整示例:复数类重载 ```cpp class Complex { private: double real, imag; public: Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {} // 成员函数重载 + Complex operator+(const Complex& other) { return Complex(real + other.real, imag + other.imag); } // 全局友元函数重载 << friend ostream& operator<<(ostream& os, const Complex& c); }; ostream& operator<<(ostream& os, const Complex& c) { os << c.real << " + " << c.imag << "i"; return os; } // 使用 Complex c1(2, 3), c2(4, 5); Complex c3 = c1 + c2; cout << c3; // 输出: 6 + 8i ``` --- #### 6. 应用场景 - 数学计算(向量、矩阵、复数) - 字符串操作(`str1 + str2`) - 容器类(自定义数组、链表) --- #### 7. 总结 **优点**:提升代码直观性,使自定义类型操作更自然。 **注意**:避免过度使用或违反直觉的重载(例如用`+`实现减法)。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值