C++结构体之读懂运算符重载

 1、运算符重载

“运算符重载”常用于解决结构体或自定义数据类型的加法、减法等特殊含义的运算。

运算符重载的一般格式为：

        类型名 operator 运算符 (const 类型名 变量)const{      … }

例如：

        worktime operator +(const worktime x)const{      … }

2、例题：作业统计

【问题描述】 为了了解学生的课后作业负担情况，需要统计学生连续若干天完成作业所需的总时间。现在，输入某位学生 n 天完成作业的时间，格式为时、分、秒，最后输出这位学生 n 天完成作业的总时间（秒）。

【输入格式】 第 1 行一个正整数 n，表示有 n 天； 第 2~ 第 n+1 行，每行 3 个整数，分别代表时、分、秒。

【输出格式】 一行信息，表示这个学生完成作业的总时间，具体格式见输出样例。

【输入样例】 3 1 20 30 1 20 45 1 19 30

【输出样例】 4hour 0minute 45second

程序： 

#include<bits/stdc++.h>  // 引入所有标准库头文件，方便处理各种输入输出、数据结构等
using namespace std;  // 使用标准命名空间，避免每次使用标准库的功能时都加上 "std::"

struct worktime {  // 声明一个结构体类型 worktime，用于记录时间
    int hr, minut, sec;  // hr、minut、sec 分别表示小时、分钟和秒数

    // 重载 + 运算符，使得两个 worktime 对象可以使用 + 运算符进行相加
    worktime operator +(const worktime x) const {
        worktime tmp;  // 创建一个新的 worktime 对象 tmp 用于保存相加结果
        
        // 计算秒数：两个秒数相加后，对60取余得到秒数（如果秒数达到60，就转换为分钟）
        tmp.sec = (sec + x.sec) % 60;
        
        // 计算分钟数：将分钟数和秒数进位的部分加起来，并对60取余
        tmp.minut = (minut + x.minut + (sec + x.sec) / 60) % 60;
        
        // 计算小时数：将小时数、分钟数进位的部分相加
        tmp.hr = hr + x.hr + (minut + x.minut + (sec + x.sec) / 60) / 60;
        
        // 返回计算得到的结果
        return tmp;
    }
};

int main() {  // 主函数，程序从这里开始执行
    worktime stu, sum;  // 声明两个 worktime 类型的变量，stu 用来保存每个学生的时间，sum 用来保存所有学生时间的总和
    int n;  // 声明一个整数 n，用于存储学生人数
    
    cin >> n;  // 输入学生人数 n
    
    sum.hr = sum.minut = sum.sec = 0;  // 初始化 sum 变量，将其时间置为 0（0小时、0分钟、0秒）
    
    for(int i = 1; i <= n; i++) {  // 遍历每个学生的时间
        cin >> stu.hr >> stu.minut >> stu.sec;  // 输入当前学生的小时、分钟和秒数
        
        sum = sum + stu;  // 将当前学生的时间 stu 加到总和 sum 中，利用重载的 + 运算符进行加法操作
    }
    
    // 输出结果，格式化输出总时间：小时、分钟和秒
    cout << sum.hr << " hour " << sum.minut << " minute " << sum.sec << " second ";
    
    return 0;  // 程序正常结束
}

 程序分析：

1. worktime 结构体：

   • 定义了一个结构体 worktime，它用于存储时间（小时、分钟、秒）。
   • operator +：重载了加法运算符，使得 worktime 对象能够直接相加。这使得你可以直接使用 sum = sum + stu; 来计算总时间。重载的加法运算符会处理秒、分钟和小时的进位问题。

2. 主函数：

   • 输入学生人数 n。
   • 初始化一个 sum 结构体为 0（0小时、0分钟、0秒）。
   • 循环读取每个学生的时间（小时、分钟、秒），并通过重载的 + 运算符将它们累加到 sum 中。
   • 最后输出累加后的总时间，格式为 小时、分钟 和 秒。

具体的加法逻辑：

• 通过重载的 + 运算符，对 sec、minut 和 hr 进行加法运算。
• 每当秒数 sec 的和超过 60 时，它会向分钟 minut 进位，类似的，分钟数也可能进位到小时数。
• 最终得到的 sum 包含了所有学生时间的总和，输出时按小时、分钟、秒的格式打印。

假设输入如下：

3 
1 20 30
2 40 50
3 15 40

那么 sum 将为：

• 秒数：30 + 50 + 40 = 120，超过 60，所以分钟进位。
• 分钟数：20 + 40 + 15 + (120 / 60) = 75，超过 60，所以小时进位。
• 小时数：1 + 2 + 3 + (75 / 60) = 6。

最终输出将是：

6 hour 15 minute 0 second

这样，通过重载 + 运算符，程序能够很方便地处理时间加法，并正确地处理进位问题。