c++运算符重载

话不多说,直接撸码,其中原理相信很容易看懂!!!


#include<iostream>
using namespace std;

class string1
{
public:
string1();//默认构造函数
string1(int n,char c);//普通构造函数
string1(const char* source);//普通构造函数
string1(const string1& s);//复制构造函数
string1& operator =(char* s);//重载=,实现字符串的赋值
string1& operator = (const string1& s);//重载=,实现对象赋值
~string1();
char& operator[](int i);//重载[],实现数组运算
const char& operator[](int i)const;//重载[],实现数组运算(对象为常量)
string1& operator +=(const string1& s);//与字符相加
string1& operator +=(const char* s);//与对象相加
friend ostream& operator <<(ostream& out,string1& s);//实现输出流
    friend istream& operator >>(istream& in,string1& s);//实现输入流
friend bool operator <(const string1& left,const string1& right);
    friend bool operator >(const string1& left,const string1& right);
friend bool operator ==(const string1& left,const string1& right);
friend bool operator !=(const string1& left,const string1& right);
char* getData();
private:
int size;
char *data;
};


string1::string1()
{
data = new char[1];
size = 0;
*data = '\0';
}


string1::string1(int n,char c)
{
data = new char[n+1];
size = n;
char* temp = data;
while(n--)
{
*temp++ = c; //*temp = c;temp++;
}
*temp = '\0';
}


string1::string1(const char* source)
{
if(source == NULL)
{
data = new char[1];
*data = '\0';
size = 0;
}
else
{
size = strlen(source);
data = new char[size+1];
strcpy(data,source);
}
}


string1::string1(const string1 &s)
{
data = new char[s.size+1];
strcpy(data,s.data);
size = s.size;
}


string1& string1:: operator=(char* s)
{
if(s != NULL)
{
delete []data;
}
size = strlen(s);
data = new char[size+1];
strcpy(data,s);
return *this;
}


string1::~string1()
{
if(data != NULL)
{
delete []data;
data = NULL;
size = 0;
}
}


char& string1::operator [](int i)
{
return data[i];
}


const char& string1::operator[] (int i)const
{
return data[i];
}


string1& string1::operator+=(const string1& s)
{
int len = size+s.size+1;
char* temp = data;
data = new char[len];
size = len-1;
strcpy(data,temp);
strcat(data,s.data);
delete []data;
return *this;
}


string1::length()
{
return size;
}


ostream& operator <<(ostream &out,string1& s)
{
for(int i=0;i<s.length();i++)
{
out<<s[i]<<" ";
}
return out;
}


istream& operator >>(istream &in,string1 &s)
{
char p[50];
in.getline(p,50);
s = p;
return in;
}


bool operator < (const string1& left,const string1& right)
{
int i=0;
while(left[i]==right[i] && left[i]!=0 && right[i]!= 0)
{
i++;
}
return left[i]-right[i] < 0?true:false;
}

&lt;think&gt;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。&lt;/think&gt;### 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&amp; 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`&lt;&lt;`(输出流) ```cpp class Student { public: string name; int age; }; // 全局函数重载 &lt;&lt; ostream&amp; operator&lt;&lt;(ostream&amp; os, const Student&amp; s) { os &lt;&lt; &quot;Name: &quot; &lt;&lt; s.name &lt;&lt; &quot;, Age: &quot; &lt;&lt; s.age; return os; } // 使用 Student s{&quot;Alice&quot;, 20}; cout &lt;&lt; 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 | `==`, `&gt;`, `&lt;` | `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(`&gt;&gt;`、`&lt;&lt;`)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&amp; other) { return Complex(real + other.real, imag + other.imag); } // 全局友元函数重载 &lt;&lt; friend ostream&amp; operator&lt;&lt;(ostream&amp; os, const Complex&amp; c); }; ostream&amp; operator&lt;&lt;(ostream&amp; os, const Complex&amp; c) { os &lt;&lt; c.real &lt;&lt; &quot; + &quot; &lt;&lt; c.imag &lt;&lt; &quot;i&quot;; return os; } // 使用 Complex c1(2, 3), c2(4, 5); Complex c3 = c1 + c2; cout &lt;&lt; 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)。
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