06 运算符重载

运算符重载

学习目的：

​ 掌握运算符重载规则 能够自主实现运算符重载

​ 通过重载运算符，扩展运算符功能

内容：

​ 基础语法（**） 规则详细了解

​ 重载 >> 和 << 注意事项（**）

基础语法

重载的概念：重新赋予含义或内容。

运算符重载实质上就是定义一个新的函数，去赋予运算符一个新的功能或规则。

#include <iostream>
using namespace std;


class MyComplex
{
public:
	MyComplex(double real = 0.0, double imag = 0.0);
	~MyComplex();
	void display() const;
	// 返回值类型 函数名（形参列表）{}
	// 函数名：operator运算符名称
	/*MyComplex operator+(MyComplex other)
	{
		MyComplex obj;
		obj.m_real = this->m_real + other.m_real;
		obj.m_imag = this->m_imag + other.m_imag;
		return obj;
	}*/
	const MyComplex & operator+(const MyComplex& other) const ;


private:
	double m_real;
	double m_imag;

};

MyComplex::MyComplex(double real, double imag)
: m_real(real), m_imag(imag)
{
}

void MyComplex::display() const
{
	cout << "(" << m_real << '+' << m_imag << 'i' << ')' << endl;
}

// 如果去掉 返回值中的 const 则会报： 非常量引用的初始值必须为一左值；
// 表面： 函数体中 return 后面的表达式是一个常量（参数传进来的时候就是常量）。
 const MyComplex& MyComplex::operator+(const MyComplex& other) const
{
	// 创建了一个没有名字的临时对象(代码报错，修改为下列代码)
	 return MyComplex(this->m_real + other.m_real, this->m_imag + other.m_imag);
	/*MyComplex obj;
	obj = MyComplex(this->m_real + other.m_real, this->m_imag + other.m_imag);
	return obj;*/
}
// 注：使用引用的好处是避免多次调用拷贝构造函数

MyComplex::~MyComplex()
{
}


int	main()
{
	MyComplex obj_1(3, 5);
	obj_1.display();

	MyComplex obj_2(4, 6);
	obj_2.display();

	MyComplex obj_3;
	obj_3 = obj_1 + obj_2;
	obj_3.display();

	// obj_1 + obj_2;

	return 0;
}

注：1. 返回值为引用类型时，暂未完全搞明内部逻辑（引用可理解为一个常量指向的指针，当作变量去用。）；

​ 2. 拷贝构造函数的理解还需进一步学习；

​ 3. 创建一个无名临时对象能否被引用变量接收？？（MyComplex & MyComplex::operator+(const MyComplex& other) const 函数体中注释部分报错。）（注释中已针对该问题进行修改，错误排除。——>paper tiger !）

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全局函数示例：

#include <iostream>
using namespace std;


class MyComplex
{
public:
	MyComplex(double real = 0.0, double imag = 0.0);
	~MyComplex();
	void display() const;
	// 声明为友元函数
	friend MyComplex & operator+(const MyComplex & obj1, const MyComplex & obj2);


private:
	double m_real;
	double m_imag;

};

// 定义为全局函数，对于 私有成员 的使用需声明为该类的友元函数
MyComplex & operator+(const MyComplex & obj1, const MyComplex & obj2);


int	main()
{
	MyComplex obj_1(3, 5);
	obj_1.display();

	MyComplex obj_2(4, 6);
	obj_2.display();

	MyComplex obj_3;
	obj_3 = obj_1 + obj_2;
	obj_3.display();

	// obj_1 + obj_2;



	return 0;
}

MyComplex & operator+(const MyComplex & obj1, const MyComplex & obj2)
{

	MyComplex obj;
	obj = MyComplex(obj1.m_real + obj2.m_real, obj1.m_imag + obj2.m_imag);
	return obj;
}

/** MyComplex **/
MyComplex::MyComplex(double real, double imag)
	: m_real(real), m_imag(imag)
{
}

void MyComplex::display() const
{
	cout << "(" << m_real << '+' << m_imag << 'i' << ')' << endl;
}


MyComplex::~MyComplex()
{
}

运算符重载规则

并不是所有运算符都可以重载；

重载不能改变运算符的优先级和结合性；

重载不会改变运算符的用法（单目运算符仍然为单目运算符）；

运算符重载不能有默认的参数；

运算符重载函数可以作为类的成员函数也可以作为全局函数（作为成员函数时使用参数个数应比目数少一，使用类中的this指针）。

箭头运算符 -> 下标运算符 [] 赋值运算符 = 函数调用运算符 () 只能以成员函数的形式重载。

重载 >> 和 <<

1. 建议作为友元函数重载（避免使用this指针和修改内部库函数文件）
2. 示例：

#include <iostream>
using namespace std;


class MyComplex
{
public:
	MyComplex(double real = 0.0, double imag = 0.0);

	friend istream & operator>>(istream & in, MyComplex & com);
	friend ostream & operator<<(ostream & out, const MyComplex & com);


private:
	double m_real;
	double m_imag;

};

istream & operator>>(istream & in, MyComplex & com)
{
	in >> com.m_real >> com.m_imag;
	return in;	// 返回值的作用是可以多次使用（istream & in）这个对象。
}

ostream & operator<<(ostream & out, const MyComplex & com)
{
	out << "(" << com.m_real << '+' << com.m_imag << 'i' << ')';
	return out;
}

int	main()
{
	MyComplex obj;
	MyComplex obj_1;

	cin >> obj >> obj_1;	// 等价于： operator>>(operator>>(cin, obj), obj_1);
	cout << obj << endl 
		<< obj_1 << endl;


	return 0;
}

/** MyComplex **/
MyComplex::MyComplex(double real, double imag)
	: m_real(real), m_imag(imag)
{
}

输出：

注意事项

1. 运算符重载语法简单，关键是规则
2. 可以显示调用（通过函数）也可以隐式调用（通过运算符）
3. 注意与友元的联合使用（虽然会破坏封装，但是用起来很爽），可以考虑添加const 关键字，避免友元函数内修改私有数据成员。

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<未完待续>