cpp运算符重载-总结

运算符重载-总结

我们现在在一篇笔记中总结一下。

运算符重载是一个建立在类与对象上的关键点。如果没学习到/复习到，建议先把类与对象学习/复习完成后在进行。

在这一篇笔记之中，主要是对知识点、语法的总结。四则运算等部分重载只会写一个用于参考。所以每个实例都回把所使用到的类也写出来。

概念

  1. 运算符重载在 c++中是一个非常重要的知识点。
  2. 概念：对已有的运算符进行重新定义，赋予它另外的一种功能，用来适应不同的数据类型。
  3. c++中实现运算符重载需要使用关键字：operator。

注意

  1. 内置的数据类型的表达式运算不可以修改。
  2. 运算符的重载的本质是函数调用。
  3. 运算符重载可以出现函数重载
    • 因为运算符重载的本质就是函数。
  4. 不要滥用运算符重载。
    • 如果重载的是加法（+），但是在重载的函数里面实现了一堆奇奇怪怪的内容。
  5. 运算符重载必须使用引用的方法传入。
    • 不可以使用使用指针的方式传入，虽然引用本质上是一个指针常量（可以修改数据/指针不可以被修改）。
  6. 部分重载需要使用特定的重载方式（比如强制在成员函数或者全局函数中）。
    • 也可以在类中声明重载函数，然后在类外定义函数（只要把作用域添加上就可以了）。

概览

重载内容 是否可以成员函数重载 是否可以全局函数重载 语法 返回值类型
四则运算 Y Y class test operator+(class test& p)/class test operator+(class test& p1, class test& p2); 类本身
输入输出-左移 N Y ostream& operator<<(ostream& cout, class test& p); ostream&
输入输出-右移 N Y istream& operator>>(istream& cin, class test& p) istream&
递增递减 Y Y* class test& operator++()/class test operator++(int)/class test& operator++(class test& p); 类本身或者引用的类本身
赋值 Y N class test& operator=(class test& p) 类本身
关系运算符 Y Y bool operator==(class test& p)/bool operator==(class test& p1, class test& p2); 布尔bool
仿函数 Y N void operator()(形式参数列表) void，因为可以当函数用所以看实际需求返回。
逻辑运算符 Y Y bool operator&&(class test& p1, class test& p2) 布尔bool

*：递增递减中，前置可以在全局函数中重载，但是后置不可以。

示例

  1. 四则运算重载

    1. 实现方式：

      • 在成员函数里面实现重载。
      • 在全局函数里面实现重载。

    2. 示例：

      • 在成员函数里面实现重载。

        class test
{
public:
int m_A;
int m_B;
class test operator+(class test& p)
{
 class test temp;
 temp.m_A = this->m_A + p.m_A;
 temp.m_B = this->m_B + p.m_B;
 return temp;
}
};

      • 在全局函数里面实现重载。

        class test operator+(class test& p1, class test& p2);
class test
{
public:
int m_A;
int m_B;
};
class test operator+(class test& p1, class test& p2)
{
class test temp;
temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
return temp;
}

    3. 注意事项：

      • 四则运算的运算符重载可以重载的运算：
        1. 加法（+）
        2. 减法（-）
        3. 乘法（*）
        4. 除法（/）
        5. 取模运算（%）

  2. 输入输出-左移运算符重载

    1. 实现方式：

      • 在全局函数里面实现重载。

    2. 示例：

      • 在全局函数里面实现重载。

        ostream& operator<<(ostream& cout, class test& p);
class test
{
public:
int m_A;
int m_B;
};
ostream& operator<<(ostream& cout, class test& p)
{
cout << "m_A = " << p.m_A << " m_B = " << p.m_B;
return cout;
}

    3. 注意事项：

      • 为了能够实现链式编程，所以返回值也是引用的方式返回。
      • 左移运算符只可以在全局函数重载。
      • cout是标准输出流（ostream）下的功能。

  3. 输入输出-右移运算符重载

    1. 实现方式：

      • 在全局函数里面实现重载。

    2. 示例：

      • 在全局函数里面实现重载。

        istream& operator>>(istream& cin, class test& p);
class test
{
public:
int m_A;
int m_B;
};
istream& operator>>(istream& cin, class test& p)
{
cin >> p.m_A >> p.m_B;
return cin;
}

    3. 注意事项：

      • 为了能够实现链式编程，所以返回值也是引用的方式返回。
      • 右移运算符只可以在全局函数重载。
      • cin是标准输入流（istream）下的功能。

  4. 递增递减重载

    1. 实现方式：

      • 在成员函数里面实现重载。
      • 在全局函数里面实现重载（仅限前置）。

    2. 示例：

      • 在成员函数里面实现重载。

        1. 前置递增
        class test
{
public:
  int m_A;
  int m_B;
  class test& operator++()
  {
    m_A++;
    m_B++;
    return *this;
  }
};
        1. 后置递增
        class test
{
public:
  int m_A;
  int m_B;
  class test operator++(int)
  {
    class test temp = *this;
    m_A++;
    m_B++;
    return temp;
  }
};

      • 在全局函数里面实现重载（仅限前置）。

        class test& operator++(class test& p);
class test
{
public:
int m_A;
int m_B;
};
class test& operator++(class test& p)
{
p.m_A++;
p.m_B++;
return p;
}

    3. 注意事项：

      • 为了实现多次前置递增，所以前置递增需要使用引用的方式返回。
      • 连续多次非自定义类型的数值后置递增是会报错的，并且存放在堆区的数据在函数运行完成后自动释放，所以后置递增不使用引用方式返回。
      • 只有前置递增才可以在全局函数中重载。
      • 后置递增的重载需要在函数的形式参数列表中加上int，这是一个占位参数。

  5. 赋值重载

    1. 实现方式：

      • 在成员函数里面实现重载。

    2. 示例：

      • 在成员函数里面实现重载。

        class test
{
public:
int* p_m_A;
int m_B;
~test()
{
 if (p_m_A != NULL)
 {
   delete p_m_A;
   p_m_A = NULL;
 }
}
class test& operator=(class test& p)
{
 if (p_m_A != NULL)
 {
   delete p_m_A;
   p_m_A = NULL;
 }
 p_m_A = new int(*p.p_m_A);
 m_B = p.m_B;
 return *this;
}
};

    3. 注意事项：

      • 赋值重载主要出现在类中存在指向栈区的地址时使用。
      • 如果类中出现栈区地址，务必提供析构函数，释放占用的栈区内存。
      • 使用赋值重载的时候，如果类中存在指向栈区的地址，请先释放被赋值的对象中占用的栈区内存。
      • 如果类中没有指向堆区的地址，可以使用编译器提供的默认赋值。（默认提供值拷贝）。

  6. 关系运算符

    1. 实现方式：

      • 在成员函数里面实现重载。
      • 在全局函数里面实现重载。

    2. 示例：

      • 在成员函数里面实现重载。

        class test 
{
public:
int m_A;
int m_B;
test()
{
 m_A = 10;
 m_B = 20;
}
bool operator==(class test& p)
{
 if (m_A == p.m_A && m_B == p.m_B)
 {
   return true;
 }
 else
 {
   return false;
 }
}
};

      • 在全局函数里面实现重载。

        bool operator==(class test& p1, class test& p2);
class test 
{
public:
int m_A;
int m_B;
};
bool operator==(class test& p1, class test& p2)
{
if (p1.m_A == p2.m_A && p1.m_B == p2.m_B)
{
 return true;
}
else
{
 return false;
}
}

    3. 注意事项：

      • 关系运算符返回的是布尔值（bool），可以返回true或者false。当然也可以用数字代替。1表示true，0表示false。
      • 在 c++中，&&表示逻辑与，也可以用and代替；||表示逻辑或，也可以用or代替。
      • 关系运算符重载可以重载的运算：
        1. 等于（==）
        2. 不等于（!=）
        3. 大于（>）
        4. 小于（<）
        5. 大于或等于（>=）
        6. 小于或等于（<=）

  7. 函数调用（小括号）重载（仿函数）

    1. 实现方式：

      • 在成员函数里面实现重载。

    2. 示例：

      • 在成员函数里面实现重载。

        class test
{
public:
int operator()(int a)
{
 cout << "a= " << a << endl;
 return 0;
}
};

    3. 注意事项：

      • 可以生成形如：test()(100)匿名函数对象调用函数重载。
      • 仿函数基本可以当做函数使用。
      • 在STL内容中大量使用。

  8. 逻辑运算符

    1. 实现方式：

      • 在成员函数里面实现重载。
      • 在全局函数里面实现重载。

    2. 示例：

      • 在成员函数里面实现重载。

        class test
{
public:
int m_A;
int m_B;
bool operator&&(class test& p)
{
 if ((m_A == p.m_A) && (m_B == p.m_B))
 {
   return true;
 }
 else
 {
   return false;
 }
}
};

      • 在全局函数里面实现重载。

        bool operator&&(class test& p1, class test& p2);
class test
{
public:
int m_A;
int m_B;
};
bool operator&&(class test& p1, class test& p2)
{
if ((p1.m_A == p2.m_A) && (p1.m_B == p2.m_B))
{
 return true;
}
else
{
 return false;
}
}

    3. 注意事项：

      • 尽量不要使用逻辑运算符重载，因为会改变逻辑运算符的原本性质。

      • 操作符重载本质是函数重载，函数的参数都会进行求值运算，改变了原来逻辑运算符的特性。

      • 逻辑运算符可以重载的内容：

        1. 逻辑与（&&/and）
        2. 逻辑或（||/or）
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