C++ - 运算符重载

  1. 运算符重载概念:对已有的运算符重新进行定义,赋予起另一种功能,以适应不同的数据类型。

加号运算符重载:(+)

  1. **作用:**实现两个自定义数据类型相加的运算

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    #include<iostream>
    using namespace std;
    //加号运算符重载
    class Person
    {
    public:
    //1.成员函数重载 + 号 operator+ 是编译器自己定义的
    Person operator+(Person &p)//Person类型的函数,返回值是一个新对象
    {
    Person temp;
    temp.m_A=this->m_A+p.m_A;
    temp.m_B=this->m_A+p.m_B;
    return temp;
    }
    int m_A;
    int m_B;
    };
    //2.全局函数重载 + 号 (成员函数和全局函数不写同时声明构造)
    Person operator+(Person &p1,Person &p2)//Person类型的函数,返回值是一个新对象
    {
    Person temp;
    temp.m_A=p1.m_A+p2.m_B;
    temp.m_B=p1.m_A+p2.m_B;
    return temp;
    }
    //函数重载的版本
    Person operator+(Person &p1,int num)//Person类型的函数,返回值是一个新对象
    {
    Person temp;
    temp.m_A=p1.m_A+num;
    temp.m_B=p1.m_A+num;
    return temp;
    }
    void test01()
    {
    Person p1;
    p1.m_A=10;
    p1.m_B=10;
    Person p2;
    p2.m_A=10;
    p2.m_B=10;
    //成员函数重载本质调用
    //Person p3=p1.operator+(p2)
    Person p3=p1+p2;//简写 相当于 p1.operator+(p2)
    cout<<"p3.m_A="<<p3.m_A<<endl;//输出:p3.m_A=20
    cout<<"p3.m_B="<<p3.m_B<<endl;//输出:p3.m_B=20
    //全局函数重载本质调用
    //Person p4=operator+(p1,p2);
    Person p4=p1+p2;//简写
    cout<<"p4.m_A="<<p4.m_A<<endl;//输出:p4.m_A=20
    cout<<"p4.m_B="<<p4.m_B<<endl;//输出:p4.m_B=20
    //函数也可以发生 本质
    //Person p5=operator+(p1,100);
    Person p5=p1+100;//相当于 Person + int
    cout<<"p5.m_A="<<p5.m_A<<endl;//输出:p5.m_A=110
    cout<<"p5.m_B="<<p5.m_B<<endl;//输出:p5.m_B=110
    }
    int main()
    {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
    }
  2. 注意:因为全局函数和成员函数的调用,虽然本质是不一样的,但是简写形式是一样的,所以不能同时写,不然编译器无法识别调用的是哪一个。

  3. 总结:

    1. 对于内置的数据类型的表达式的运算符是不可能改变的(如:int float double)。
    2. 不要滥用运算符重载。

左移运算符重载:(<<)

  1. **作用:**可以输出自定义数据类型。

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    #include<iostream>
    using namespace std;
    //左移运算符重载
    class Person
    {
    //才有友元 可以访问私有属性
    friend ostream &operator<<(ostream &cout,Person &p);
    public:
    Person(int a,int b)
    {
    m_A=a;
    m_B=b;
    }
    //利用成员函数重载 左移运算符 p.operator<<(cout) 简化版本 p<<cout
    //一般不会利用成员函数重载 << 运算符,因为无法实现 cout在左侧
    private:
    int m_A;
    int m_B;
    };
    // 利用全局函数重载左移运算符
    //cout 是一个ostream输出流对象,用ostream声明表示,ostream也是一个类。
    //ostream对象全局只能有一个,所以要采用引用的方式
    //在引用的时候cout,这个名是可以改变的,因为引用的本质就是给变量起别名
    ostream &operator<<(ostream &cout,Person &p)
    {
    cout<<"m_A="<<p.m_A<<" m_B="<<p.m_B;
    return cout;//ostream类型的函数 返回也是ostream型的,这样在cout<<p 后面可以继续采用链式添加
    }
    void test01()
    {
    Person p(10,10);
    //本质 operator<<(cout,p) 简化:cout<<p
    cout<<p<<endl;//因为返回的是ostream型,才可以加endl 不然只能是cout<<p;
    }
    int main()
    {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
    }
  2. 总结:重载左移运算符配合友元可以实现输出自定义数据类型。

递增运算符重载:(++)

  1. **作用:**通过重载递增运算符,实现自己的整型数据。

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    #include<iostream>
    using namespace std;
    class MyInteger
    {
    friend ostream &operator<<(ostream &cout,MyInteger myint);
    public:
    MyInteger()
    {
    m_Num=0;
    }
    //重载前置++运算符
    MyInteger& operator++()//前置递增返回的是引用
    {
    //先进行++运算
    m_Num++;
    //再将自身做返回
    return *this;
    }
    //重置后置++运算符
    //int代表占位参数,可以用于区分前置和后置递增
    MyInteger operator++(int)//后置递增返回的是值
    {
    //先 记录当时结果
    MyInteger temp=*this;
    //后 递增
    m_Num++;
    //最后将记录结果做返回
    return temp;
    }
    private:
    int m_Num;
    };
    //重载 << 运算符 返回引用为了一直对一个数据进行递增操作
    ostream &operator<<(ostream &cout,MyInteger myint)
    {
    cout<<myint.m_Num;
    return cout;
    }
    void test01()
    {
    MyInteger myint;
    cout<<++(++myint)<<endl;//输出的数据是一样的,表示对一个数据进行操作
    cout<<myint<<endl;//输出的数据是一样的,表示对一个数据进行操作
    }
    void test02()
    {
    MyInteger myint1;
    cout<<myint++<<endl;
    cout<<myint<<endl;
    }
    int main()
    {
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
    }
  2. **总结:**前置递增返回引用,后置递增返回值

递减运算符重载:(–)

  1. 递减运算符重载和递增运算符重载性质一样,只需把++变成–。

赋值运算符重载:(=)

  1. C++编译器至少给一个类添加4个函数
    1. 默认构造函数(无参,函数体为空)
    2. 默认析构函数(无参,函数体为空)
    3. 默认拷贝构造函数,对属性进行值拷贝
    4. 赋值运算符operator=,对属性进行值拷贝
  2. 如果类中有属性指向堆区,做赋值操作时也会出现深浅拷贝问题。
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#include<iostream>
using namespace std;

class Person
{
public:
Person(int age)
{
m_Age=new int(age);
}
~Person()//可以不写,因为在重载里面有写,这个没有深拷贝,会造成堆区重复释放
{
if(m_Age!=NULL)
{
delete m_Age;
m_Age=NULL;
}
}
//重载 赋值运算符
Person& operator=(Person &p)
{
//编译器是提供浅拷贝操作
//m_Age=p.m_Age;
//应该先判断是否有属性在堆区,如果有先释放干净,然后再深拷贝
if(m_Age!=NULL)
{
delete m_Age;
m_Age=NULL;
}
//深拷贝操作
m_Age=new int(*p.m_Age);
//返回对象本身
return *this;
}
int *m_Age;
};
void test01()
{
Person p1(18);
Person p2(20);
Person p3(30);
//本质是p3.operator=(p2.operator=(p1))
p3=p2=p1;//赋值操作 表示p3等于p2调用完函数的返回值
cout<<"p1的年龄为:"<<*p1.m_Age<<endl;
cout<<"p2的年龄为:"<<*p2.m_Age<<endl;
cout<<"p2的年龄为:"<<*p2.m_Age<<endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}

关系运算符重载:(> < = !=)

  1. **作用:**重载关系运算符,可以让两个自定义类型对象进行对比操作

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    #include<iostream>
    using namespace std;

    class Person
    {
    public:
    Person(string name,int age)
    {
    m_Name=name;
    m_Age=age;
    }
    //重载 ==号 运算符
    bool operator==(Person &p)
    {
    if(this->m_Name==p.m_Name&&this->m_Age==p.m_Age)
    {
    return true;
    }
    return false;
    }
    bool operator!=(Person &p)
    {
    if(this->m_Name==p.m_Name&&this->m_Age==p.m_Age)
    {
    return false;
    }
    return true;
    }
    string m_Name;
    int m_Age;
    };
    void test01()
    {
    Person p1("Tom",18);
    Person p2("Tom",18);
    if(p1==p2)//本质p1.operator==(p2)
    {
    cout<<"p1和p2是相等的!"<<endl;
    }
    else
    {
    cout<<"p1和p2是不相等的!"<<endl;
    }
    if(p1!=p2)//本质p1.operator==(p2)
    {
    cout<<"p1和p2是不相等的!"<<endl;
    }
    else
    {
    cout<<"p1和p2是相等的!"<<endl;
    }
    }
    int main()
    {
    test01();
    system("pause");
    return 0;
    }
  2. 总结:> < 也是同样的道理

函数调用运算符重载: ()

  1. 函数调用运算符()也可以重载

  2. 由于重载后使用的方式非常像函数的调用,因此称为仿函数

  3. 仿函数没有固定写法,非常灵活

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    #include<iostream>
    using namespace std;
    #include<string>
    //打印类
    class MyPrint
    {
    public:
    //重载函数调用运算符
    void operator()(string test)
    {
    cout<<test<<endl;
    }
    };
    void MyPrint01(string test)
    {
    cout<<test<<endl;
    }
    void test01()
    {
    MyPrint myprint;//把这个hello word 传给test
    myPrint("hello word");//由于使用起来非常类似于函数调用,因此称为仿函数
    MyPrint01("hello word");//这是函数的调用
    }
    //仿函数非常的灵活,没有固定的写法
    //加法类
    class MyAdd
    {
    public:
    int operator()(int num1,int num2)
    {
    return num1+num2;
    }
    };
    void test02()
    {
    MyAdd myadd;
    int ret=myadd(100,200);//100传给num1,200传给num2
    cout<<"ret="<<ret<<endl;
    //匿名函数对象 调用
    cout<<MyAdd()(100,100)<<endl;//MyAdd()匿名对象 特点:当前行执行完会立即被释放
    }
    int main()
    {
    test01();
    test02();
    system("pause");
    return 0;
    }

参考链接: