C++中运算符的重载
运算符重载相当于运算符的函数重载，用于对已有的运算符进行重新定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型。我们之前提到过C++中的函数重载，可以根据形参的不同调用不同的函数，那么运算符重载跟函数重载的实现形式差不多，运算符重载的一般写法为返回值 operator运算符(参数列表)。
下面就根据几个简要的例子来简单实现一下加法，左移以及自增运算符的重载，还有赋值，关系运算符等可以自己实现。首先自定义一个 person 类，通过运算符重载，实现 对person 类的对象中 age 属性的一系列操作。
class person{
public:
int age;
string name;
// 值传递构造函数
person(string name,int age);
// 拷贝构造函数
person(person& p);
void show(); // 回显函数，显示类内成员的数值
};
person::person(string name,int age){
this->age = age; // this指针区分调用者
this->name = name;
}
person::person(person& p){
this->age = p.age;
this->name = p.name;
}
void person::show(){
cout << "name: " << name << "\tage: " << age << endl;
}
一、加法运算符重载
运算符重载可以表示为成员函数，也可以表示为全局函数
1.1 成员函数
class person{
public:
int age;
string name;
// 值传递构造函数
person(string name,int age);
// 拷贝构造函数
person(person& p);
void show();
person operator+(person& p); // 加法重载函数
};
// 加法重载函数的实现，第一个`person`代表返回值，第二个`person`代表域
person person::operator+(person& p){
person tmp(p); // 调用拷贝构造函数给对象 p 赋值
tmp.age = this->age + p.age;
tmp.name = this->name; // 将第一个变量的 name 成员作为 name 的结果
return tmp;
}
person p1("张三", 25); // 调用值传递拷贝函数给对象赋值
person p2("李四", 27); // 调用值传递靠别函数给对象赋值
person p3 = p1+p2; // 加法运算符重载，实现两个类中的 age 成员相加
p3.show();
上述重载的过程其实就是 p1调用 operator+ 函数，相当于 p1.operator+(p2)。在这个过程中，p2 作为参数传递给 operator，完成相加后，由于返回类型为值传递，因此 return *this其实就是返回 p1 拷贝出来的一个副本，必须在调用时重新赋值。输出结果如下：
name: 张三 age: 52
1.2 全局函数写法
在成员函数的写法中，由于在调用加法重载时已经指定了一个对象 ( this 指针指向的对象 )，所以重载函数内只需要再传递一个参数即可。但是全局函数不属于任何一个对象，因此在进行重载时需要传入两个参数。函数实现如下：
person operator+(person& p1, person& p2){
person tmp(p1); // 调用拷贝构造函数给对象 p 赋值
tmp.age = p1.age + p2.age;
tmp.name = p1.name; // 将第一个变量的 name 成员作为 name 的结果
return tmp;
}
person p1("张三", 25); // 调用值传递拷贝函数给对象赋值
person p2("李四", 27); // 调用值传递靠别函数给对象赋值
person p3 = p1+p2; // 加法运算符重载，实现两个类中的 age 成员相加
p3.show();
输出结果如下：
name: 张三 age: 52
1.3 链式编程
对于内置数据类型的加法运算符来说，可以实现 a+b+c 类型的操作，这种情况下先执行 a+b ，返回值再与 c 相加。这样就必须确保返回值也是 person 数据类型。根据这个结论，上述两种运算符重载的写法返回值均为 person 类型，因此链式编程的实现为：
person p1("张三", 25);
person p2("李四", 27);
person p3("王五", 32);
person p4 = p1+p2+p3;
p4.show();
输出结果为：
name: 张三 age: 84
二、左移运算符重载
左移运算符主要用于 cout << "abs" 等的输出，也可以表示为成员函数或者全局函数。根据对比发现，左移运算符需要两个参数，cout 和 person，且已知 cout 属于 ostream 类。
2.1 成员函数写法
成员函数只能实例化一个 person 对象，然后 cout 作为函数参数，写法如下：
class person{
public:
int age;
string name;
// 值传递构造函数
person(string name,int age);
// 拷贝构造函数
person(person& p);
void show();
person operator+(person& p); // 加法运算符重载
void operator<<(ostream& cout); // 左移运算符重载
};
// 左移运算符重载函数实现，由于 cout 全局只能有一个，若使用值传递的方式，则在传递过程中需要进行拷贝。因此只能使用引用传递的方式
void person::operator<<(ostream& cout){
cout << "name: " << name << "\tage: " << age << endl;
}
person p1("张三", 25);
p1 << cout; // 其实就是 p1.operator<<(cout) 的简写
输出结果为：
name: 张三 age: 25
这种写法与我么通常使用的方式刚好相反，因此左移运算符一般不采取成员函数的形式来实现，通常使用全局函数来实现。在这里如果对引用不是很清楚的可以移步另一篇文章：C++中指针与引用详解 - ZhiboZhao - 博客园 (cnblogs.com)。
2.2 全局函数写法
void operator<<(ostream& cout, person p){
cout << "name: " <<p.name << "\tage: " << p.age << endl;
}
person p1("张三", 25);
cout << p1;
输出结果为：
name: 张三 age: 25
2.3 链式编程
通常使用左移运算符时，能够实现 cout << a << b <<...<< endl 的效果，此过程中先执行 cout << a，返回值再执行 下一个左移运算符。因此返回值必须是 ostream 类型。
// 返回值为 ostream 类型，又因为 cout 只有一个，因此以引用的方式返回
ostream& operator<<(ostream& cout, person p){
cout << "name: " <<p.name << "\tage: " << p.age << endl;
return cout;
}
person p1("张三", 25);
person p2("李四", 27);
cout << p1 << p2;
输出结果为：
name: 张三 age: 25
name: 李四 age: 27
三、递增运算符重载
递增运算符++有两种表现形式，分为前置和后置。
- 当为前置方式时"++p"，p的值先自增1，然后再返回增1后的p值
- 当为后置方式时"p++"，先返回p的值，p的值再自增1
比如：p=5, 那么 a = p++ 执行结束后 a=5， p=6， 如果 a=++p 执行结束后，a=6，p=6。所以我们重载运算符需要分别实现这两种形式。总的来说，前置运算符和后置运算符如果在不使用返回值的情况下，二者的作用一样，都是使参数自增；当使用返回值时，前置运算符返回自增后的参数，而后置运算符返回自增之前的参数。
3.1 成员函数写法
3.1.1 前置运算符实现
前置运算符的作用：1）自增 2）返回自增之后的参数，因此实现代码为：
class person{
public:
int age;
string name;
// 值传递构造函数
person(string name,int age);
// 拷贝构造函数
person(person& p);
void show();
person operator++(); // 前置自增运算符
void operator<<(ostream& cout); // 左移运算符重载
};
person person::operator++(){
age++; // age自增
return *this; // 返回自增之后的对象
}
person p1("张三", 25);
person p3 = ++p1; // 调用自增运算符重载函数
cout << "p3: " << p3;
cout << "p1: " << p1;
输出结果如下：
p3: name: 张三 age: 26 // 前置自增运算符的返回值
p1: name: 张三 age: 26 // 自增之后
根据输出结果可以知道，重载的前置自增运算符能够实现期望的功能。
3.1.2 后置运算符实现
后置运算符的作用：1）自增 2）返回自增之前的参数，在函数内定义 int 占位符作为形参，来实现与前置自增运算符的区分。因此实现代码为：
class person{
public:
int age;
string name;
// 值传递构造函数
person(string name,int age);
// 拷贝构造函数
person(person& p);
void show();
person operator+(person& p);
person operator++(); // 前置自增运算符
person operator++(int); // 后置自增运算符
void operator<<(ostream& cout); // 左移运算符重载
};
person p2("李四", 27);
person p4 = p2++; // 调用后置运算符
cout << "p4: " << p4;
cout << "p2: " << p2;
输出结果如下：
p4: name: 李四 age: 27 // 后置自增运算符的返回值
p2: name: 李四 age: 28 // 自增之后
3.2 全局函数写法
需要注意的是，由于全局函数不属于任何一个对象，因此形参为引用或者指针传递时才能修改原数据。代码实现如下：
// 前置自增运算符实现
person operator++(person& p){
p.age++;
return p;
}
// 后置自增运算符实现
person operator++(person& p, int){
person tmp = p;
p.age++;
return tmp;
}
person p1("张三", 25);
person p2("李四", 27);
// 前置自增运算符测试
person p3 = ++p1;
cout << "p3: " << p3;
cout << "p1: " << p1;
// 后置自增运算符测试
person p4 = p2++;
cout << "p4: " << p4;
cout << "p2: " << p2;
输出结果：
p3: name: 张三 age: 26 // 前置自增运算符的返回值
p1: name: 张三 age: 26 // 自增之后
p4: name: 李四 age: 27 // 后置自增运算符的返回值
p2: name: 李四 age: 28 // 自增之后
3.3 链式编程
由于后置自增运算符没有链式实现，因此我们仅仅以前置自增运算符进行说明。首先我们先使用上述全局函数实现的自增重载函数进行链式测试，代码如下：
person p1("张三", 25);
person p3 = ++(++p1);
cout << "p3: " << p3;
cout << "p1: " << p1;
输出如下：
p3: name: 张三 age: 27 // 两次前置自增之后的返回值
p1: name: 张三 age: 26 // 两次自增之后
这个输出结果是不对的，我们期望经过两次前置递增之后，p1.age 同样也递增两次变为 27，p2.age 也递增两次变为 29。通过分析发现：我们每次通过值传递的方式进行返回，所以在作为第一轮递增之后，++p1 返回了一个临时创建的副本，继续进行下一次的递增，导致第二次的递增没有发生在 p1 身上。解决这种问题的办法就是将值返回改为返回引用。
以成员函数实现改写后的代码为例：
class person{
public:
int age;
string name;
// 值传递构造函数
person(string name,int age);
// 拷贝构造函数
person(person& p);
void show();
person operator+(person& p);
person& operator++(); // 前置自增运算符
person operator++(int); // 后置自增运算符
void operator<<(ostream& cout); // 左移运算符重载
};
person& person::operator++(){
age++;
return *this;
}
person person::operator++(int){
person tmp(*this);
age++;
return tmp;
}
person p1("张三", 25);
person p3 = ++(++p1);
cout << "p3: " << p3;
cout << "p1: " << p1;
输出结果如下：
p3: name: 张三 age: 27 // 两次前置自增之后的返回值
p1: name: 张三 age: 27 // 两次自增之后
C++中运算符的重载的更多相关文章
- C++中++运算符的重载
void showTime() const; Clock& operator ++(); Clock operator ++(int); private: int hour,minute,se ...
- c++中运算符重载
c++语言中运算符重载都是通过函数来实现的,所以其实质为函数重载,当c++语言原有的一个运算符被重载之后,它原来所具有的语义并没有消失,只相当于针对一个特定的类定义了一个新的运算符. <1> ...
- 结构体作为map的key或放入set中，需要重载<运算符
结构体作为map的key或放入set中,需要重载<运算符,如下: typedef struct tagRoadKey{ int m_i32Type; int m_i32Scale; ...
- 08 c++中运算符重载（未完成）
参考:轻松搞定c++语言 定义:赋予已有运算符多重含义,实现一名多用(比较函数重载) 运算符重载的本质是函数重载 重载函数的格式: 函数类型 operator 运算符名称(形参表列) { 重载实体 ...
- C++中的操作符重载
一.什么是操作符重载 操作符重载可以分为两部分:“操作符”和“重载”.说到重载想必都不陌生了吧,这是一种编译时多态,重载实际上可以分为函数重载和操作符重载.运算符重载和函数重载的不同之处在于操作符重载 ...
- [置顶] C++基础之六：运算符的重载
网上太多有关运算符的重载了,但是写的太过的详细,不适合新手入门,特别是那什么++和--的前增量后增量重载,一元二元运算符重载,特殊运算符,下标运算符,new和delete,甚至是指针运算符的重载,吓退 ...
- C#中==运算符
在这篇博客中,我们将介绍如下内容: ==运算符与基元类型 ==运算符与引用类型 ==运算符与String类型 ==运算符与值类型 ==运算符与泛型 ==运算符与基元类型 我们分别用两种方式比较两个整数 ...
- 【转】C++对成员访问运算符->的重载
运算符->的重载比较特别,它只能是非静态的成员函数形式,而且没有参数. 1.如果返回值是一个原始指针,那么就将运算符的右操作数当作这个原始指针所指向类型的成员进行访问: 2.如果返回值是另一个类 ...
- C++ 重载运算符和重载函数
C++ 重载运算符和重载函数 C++ 允许在同一作用域中的某个函数和运算符指定多个定义,分别称为函数重载和运算符重载. 重载声明是指一个与之前已经在该作用域内声明过的函数或方法具有相同名称的声明,但是 ...
随机推荐
- systemctl list-unit-files
[CentOS]centos7上查看服务开机启动列表 systemctl list-unit-files centos7上查看服务开机启动列表 命令: systemctl list-unit-file ...
- docker总结复习
一.概念 1.容器( container-based )虚拟化方案,充分利用了操作系统本身已有的机制和特性,以实现轻量级的虚拟化(每个虚拟机安装的不是完整的虚拟机),甚至有人把他称为新一代的虚拟化技术 ...
- python基础之错误、调试（异常处理）
在程序运行过程中,总会遇到各种各样的错误. 有的错误是程序编写有问题造成的,比如本来应该输出整数结果输出了字符串,这种错误我们通常称之为bug,bug是必须修复的. 有的错误是用户输入造成的,比如让用 ...
- shell应用之习题一
1 #!/bin/bash 2 #.写一个脚本/root/bin/argsnum.sh,接受一个文件路径作 为参数:如果参数个数小于1,则提示用户"至少应该给一个 参数",并立即退 ...
- 『动善时』JMeter基础 — 28、JMeter函数助手详解
目录 1.函数助手介绍 2.函数助手中的函数分类 3.常用函数介绍 (1)__Random函数 (2)__counter函数 (3)__time函数 (4)__property函数 (5)__setP ...
- Java基础语法，常用知识复习
1.开发环境搭建 1.1JDK.JRE.JVM.的关系 JDK = JRE + 开发工具集(例如javac编译工具集等) JRE = JVM + Java SE 标准类库 2.基本语法 2.1.jav ...
- 使用BeautifulSoup高效解析网页,再也不用担心睡不着觉了
BeautifulSoup是一个可以从 HTML 或 XML 文件中提取数据的 Python 库 那需要怎么使用呢? 首先我们要安装一下这个库 1.pip install beautifulsoup4 ...
- .Net RabbitMQ实战指南——客户端开发
开发中关键的Class和Interface有Channel.Connection.ConnectionFactory.Consumer等,与RabbitMQ相关的开发工作,基本上是围绕Connecti ...
- DDD中聚合、聚合根的含义以及作用
聚合与聚合根的含义 聚合: 聚合往往是一些实体为了某项业务而聚类在一起形成的集合 , 举个例子, 社会是由一个个的个体组成的,象征着我们每一个人.随着社会的发展,慢慢出现了社团.机构.部门等组织,我们 ...
- JVM学习心得—JVM内存模型（个人整理，请勿转载）
一.运行时数据区域 线程私有的:程序计数器+虚拟机栈+本地方法栈 线程共享的:堆+方法区(运行时常量池)+直接内存(非运行时数据区的一部分) *JDK1.8后将方法区废除,新增元空间. 1.1 程序计 ...