C++ 操做符重载

1、什么是操做符重载

操做符重载能够分为两部分：“操做符”和“重载”。说到重载想必都不陌生了吧，这是一种编译时多态，重载实际上能够分为函数重载和操做符重载。运算符重载和函数重载的不一样之处在于操做符重载重载的必定是操做符。咱们不妨先直观的看一下所谓的操做符重载：

#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
int a = 2 , b = 3;
float c = 2.1f , d = 1.2f;
cout<<"a + b = "<<a+b<<endl;
cout<<"c + d = "<<c+d<<endl;
return 0;
}

 

咱们看到操做符“+”完成float和int两种类型的加法计算，这就是操做符重载了。这些内置类型的操做符重载已经实现过了，可是若是如今咱们本身写过的类也要实现实现相似的加法运算，怎么办呢？？好比如今如今有这样一个点类point，要实现两个点的相加，结果是横纵坐标都要相加，这时候就须要咱们本身写一个操做符重载函数了

 

 

2、实现操做符重载的两种方式

操做符重载的实现方式有两种，即经过“友元函数”或者“类成员函数”。

1.友元函数重载操做符的格式:

class 类名
{
friend 返回类型 operator 操做符(形参表);
};
//类外定义格式：
返回类型 operator操做符(参数表)
{
//函数体
}

2.类成员函数实现操做符重载的格式：

class 类名
{
public:
返回类型 operator 操做符(形参表)；
};
//类外定义格式
返回类型 类名::operator 操做符(形参表)
{
//函数体
}

这样说吧，仍是不足以比较这两种实现方式的区别，咱们分别用两种实现方式写point类的”+“和”-“的重载。代码以下：

 

#include <iostream>

using std::endl;
using std::cout;

class point
{
double x;
double y;
public:
double get_x()
{
return x;
}
double get_y()
{
return y;
}
point(double X = 0.0 , double Y = 0.0):x(X),y(Y){};
friend point operator -(point p1,point p2);
point operator +(point p);
};
//重载操做符“-”
point operator -(point p1,point p2)
{
double x = p1.get_x() - p2.get_x();
double y = p1.get_y() - p2.get_y();
point p3(x,y);
return p3;
}
//重载操做符“+”
point point::operator +(point p)
{
double x = this->x + p.x;
double y = this->y + p.y;
point tmp_p(x,y);
return tmp_p;
}
int main()
{
point p1(1.2,3.2);
point p2(1.1,3.1);
point p3 = p1+p2;
point p4 = operator-(p1,p2);
cout<<p3.get_x()<<" "<<p3.get_y()<<endl;
cout<<p4.get_x()<<" "<<p4.get_y()<<endl;
return 0;
}

这里不知道你们看到没有，利用友元函数重载二元操做符”-“时，形式参数是两个，而利用类成员函数时，形式参数却只有一个。这时由于类成员函数中存在this指针，这至关于一个参数，因此类成员实现操做符重载须要的形式参数比原来少一个，这好比：利用类成员函数实现一元操做符”-“，就不须要参数了。也正是由于这个缘由，友元函数实现的操做符重载是有限制的，好比：[] ，（），->和 =不能利用友元函数实现运算符的重载。

在实际开发过程当中，单目运算符建议重载为成员函数，而双目运算符建议重载为友元函数。一般下双目运算符重载为友元函数比重载为成员函数更方便，可是有时双目运算符必须重载为成员函数，例如赋值运算符=。还有若是须要修改对象内部的状态，通常能够选择利用类成员函数进行修改。

 

3、运算符重载的原则

这样一看，运算符重载仍是蛮简单的嘛，实际上运算符重载也是要遵循一些原则的：

1.C++中只能对已有的C++运算符进行重载，不容许用户本身定义新的运算符。

2.C++中绝大部分的运算符可重载，除了成员访问运算符^.，做用域运算符::，长度运算符sizeof以及条件运算符?:。

3.运算符重载后不能改变运算符的操做对象(操做数)的个数。如："+"是实现两个操做数的运算符，重载后仍然为双目运算符。

4.重载不能改变运算符原有的优先级和原有的结合性。

6.运算符重载不能所有是C++中预约义的基本数据，这样作的目的是为了防止用户修改用于基本类型数据的运算符性质。

 

4、为何要进行运算符重载

关于运算符重载要遵循这么多原则，那么为何还要进行运算符重载呢？为何我不是写一个add()函数，代替operator +()呢？？我的感受C++中之因此要支持运算符的重载是为了与内置数据类型统一操做，好比：c = a + b 和 c = add（a,b），这看起来哪一个更直观一点呢，显然是前者了。同时，咱们但愿操做咱们本身定义的数据类型能像操做int和double这些内置数据类型同样方便。可能举这个加法的例子有点很差，如今加入重载的运算符是[],<<,^,|等呢？这时咱们要用什么成员函数代替呢？？代替以后又是一种什么效果呢？会一眼就看出来这个函数要干什么吗？？