C++运算符重载

介绍

本文介绍运算符重载(关键词: operator(运算符号));只作简单介绍

  • 运算符重载是什么
    1. 运算符重载 相当于 函数
    2.只不过在原有的 函数名 基础上改成了 运算符号
  • 运算符重载有什么用
    1.在原有 运算符 基础上加上想要的功能
  • 运算符重载怎么用
    1.运算符重载 除了 函数名 使用特定格式,其它内容与 函数 没区别
    例子: A operator += (A& a1){}// 返回值类型 operator 运算符名称 {}
    2.运算符重载函数 既可以是 类里面的成员函数 ,也可以是 全局函数
    (PS:全局的运算符函数如果需要调用私有成员变量,则须在 当前类 中进行 声明为友元函数 )
    3.用 友元 形式重载运算符
    调用方法为: operator+=(cp1,cp2)
    此方法有两个参数,第一个为左操作数,第二个为右操作数。一般返回左操作数
    4.用 成员 形式重载运算符
    调用方法为: cp1.operator+=(cp2)
    此方法有一个参数,左操作数为当前调用对象,右操作数为第一个参数
    5.运算符重载
    一般调用方法:cp1++
  • 运算符重载注意事项
    1. 不能创建新运算符
    2. 不能改变优先级
    3. = ( ) [ ] -> ->* 必须是 成员函数 形式重载
  • 不能重载的运算符有:
    1.作用域限定符( :: )
    2.成员访问运算符( . )
    3.成员指针运算符( -> and .* )
    4.三目运算符( ? : )
    5.长度运算符( sizeof )

笔记扩充

运算符参考: C语言学习(基础)
1.单目运算符 建议 成员函数 形式重载
2.双目运算符 建议 友元函数 形式重载
3.调用函数时,需要分清楚哪个是左操作数哪个是右操作数(操作数 就是 参数)
4.一般 “左操作数” 作为 “返回值” 返回
5.当 返回值 为临时对象 则不需要加&;例如:A operator += (A& a1)
6.当 返回值 为对象 则加上&;例如:A& operator += (A& a1)
7.“前++” 没有参数;例子:A operator++()
8.“后++” 带 哑元 int;例子:A operator++(int)

左操作数英文单词为:Left
右操作数英文单词为:Right

源码

#include<iostream>

using namespace std;


class Complex
{
	friend Complex& operator ++(Complex& cp1);
public:
	//初始化
	Complex(double real, double vir) :m_real(real), m_vir(vir){}
	// += 运算符重载
	Complex& operator +=(const Complex& cp2)
	{
		this->m_real += cp2.m_real;
		this->m_vir += cp2.m_vir;
		return *this;
	}

	//打印结果
	void print()
	{
		cout << "(" << m_real << "," << m_vir << "i" << ")" << endl;
	}
private:
	double m_real;
	double m_vir;
};
// ++ 运算符重载(全局函数)
Complex& operator ++(Complex& cp1)
{
	cp1.m_real++;
	cp1.m_vir++;
	return cp1;
}
void main()
{
	Complex cp1(1,2);
	cp1.print();//打印结果
	cout << "----------调用运算符 ++ 重载后----------" << endl;
	cp1++;// 调用 ++ 运算符重载
	cp1.print();//打印结果
	cout << "----------调用运算符 +=重载后----------" << endl;
	Complex cp2(3, 4);
	cp1 += cp2;//调用 += 运算符重载
	//cp1.operator+=(cp2);//此方法与上一行效果一样
	cp1.print();//打印结果

	system("pause");

}

运行结果

(1,2i)
----------调用运算符 ++ 重载后----------
(2,3i)
----------调用运算符 += 重载后----------
(5,7i)
请按任意键继续. . .
<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)。
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