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1、第四章 运算符重载,4.1什么是运算符重载4.2运算符重载的方法4.3重载运算符的规则4.4运算符重载函数作为类成员函数和友元函数4.5重载双目运算符4.6重载单目运算符4.7重载流插入运算符和流提取运算符4.8不同类型数据间的转换,4.1什么是运算符重载,C+ 为程序员提供了灵活的手段，让程序员自己定义类，自己设计相应的运算符（必须在已有的运算符基础上设计），使之应用于自己定义的类。与函数重载类似，对已有的运算符赋予新的含义，用一个运算符表示不同功能的运算，这就是运算符重载。实际上，我们在此之前已经使用了运算符重载。如是C+的移位运算符，它又与流对象cout配合作为流插入运算符，这是C+对r
2、eal +c2.real;c.imag = this-imag+c2.imag;在main函数中通过对象c1调用加法函数，上面的语句相当于：c.real = c1.real +c2.real;c.imag = c1.imag+c2.imag;能否用+运算符实现复数加法？,4.2运算符重载的方法,运算符重载的方法是定义一个重载运算符函数，在需要时系统自动调用该函数，完成相应的运算。运算符重载实质上是函数的重载。运算符重载函数的格式是：数据类型 operator 运算符(形参表) 重载处理 数据类型：是重载函数值的数据类型。operator 是保留字,C+中可以重载除下列运算符外的所有运算符： .
3、 .* : ?: sizeof() 只能重载C+语言中已有的运算符，不可臆造新的。 不改变原运算符的优先级和结合性。 不能改变操作数个数。 经重载的运算符，其操作数中至少应该有一个是自定义类型。,两种形式,重载为类成员函数。 重载为友元函数。,运算符函数,声明形式 函数类型 operator 运算符（形参） 重载为类成员函数时 参数个数=原操作数个数-1 （后置+、-除外） 重载为友元函数时 参数个数=原操作数个数，且至少应该有一个自定义类型的形参。,不能重载的运算符只有5个：. 成员运算符.* 成员指针运算符: 域运算符sizeof 长度运算符?: 条件运算符重载函数名是由operator和
4、运算符联合组成。复数加法运算符重载函数原型可以是：Complex operator+ (Complex 例4.2 重载运算符+，用于两个复数相加。,分析：定义一个复数类，用成员函数实现加号的重载函数。两个复数相加结果仍是复数，所以函数的返回值的类型也是复数类。用成员函数实现运算符重载函数时，调用格式是“对象名.成员名”，此时对象就是一个参与运算的操作数，加法还需要另一个操作数，这个操作数用函数的参数传递，参数的类型就是复数类。而运算结果用函数值返回。,class Complexpublic:Complex()real=0;imag=0;Complex(double r,double i)rea
5、l=r;imag=i;Complex operator + (Complex ,Complex Complex:operator + (Complex ,int main()Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;c3=c1+c2;cout“c1=“;c1.display();cout“c2=“;c2.display();cout“c1+c2=“;c3.display();return 0;,说明：（1）用运算符重载函数取代了例 4.1中的加法成员函数，从外观上看函数体和函数返回值都是相同的。（2）在主函数中的表达式c3=c2+c1 取代了例4.1中的c3=plex_add(
6、c2) ，编译系统将表达式c3=c1+c2 解释为c1.operator + ( c2 )对象c1调用的重载函数operator + ，以c2为实参计算两个复数之和。,请考虑在例4.2中能否用一个常量和一个复数相加？如c3 = 3 + c2; / 错误应该定义对象：Complex C1(3.0,0) ： c3 = C1 + c2;注意：运算符重载后，其原来的功能仍然保留，编译系统根据运算表达式的上下文决定是否调用运算符重载函数。运算符重载和类结合起来，可以在C+ 中定义使用方便的新数据类型。,4.3重载运算符的规则,（1）C+只允许已有的部分运算符实施重载。（2）不能重载的运算符有五个。（3）
7、重载不改变操作数的个数。（4）重载不改变运算符的优先级。（5）运算符重载函数不能带默认值参数。（6）运算符重载函数必须与自定义类型的对象联合使用，其参数至少有一个类对象或类对象引用。（7）C+默认提供 = 和 & 运算符重载。,（8）运算符重载函数可以是类成员函数也可以是类的友元函数，还可以是普通函数。 （9）C+规定赋值运算符、下标运算符、函数调用运算符必须定义为类的成员函数；而输出流插入、输入流提取、类型转换运算符不能定义为类的成员函数。,4.4运算符重载函数作为类成员函数和友元函数,在例4.2程序中对运算符+进行了重载，该例将运算符重载函数定义为复数类的成员函数。从该程序中看到运算符重载
8、为成员函数时，带一个类类型的形参，而另一个加数就是对象自己。例4.3 将加法运算符重载为适用于复数加法，重载函数作为类的友元函数。,#include class Complexpublic:Complex () real=0;imag=0;Complex (double r) real=r;imag=0;Complex (double r,double i) real=r;imag=i;friend Complex operator+ (Complex ,Complex operator+ (Complex ,int main() Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;c3
9、=c1+c2;cout“c1=“; c1.display();cout“c2=“; c2.display();cout“c1+c2=“; c3.display();return 0;,加法运算符重载为友元函数，C+ 在编译时将表达式c1+c2解释为operator + ( c1, c2)即相当于执行以下函数Complex operator + ( Complex 因为普通函数是不能直接访问对象的私有成员，如果普通函数必须访问对象的私有成员，可调用类的公有成员函数访问对象的私有成员。这会降低效率。,如想将一个复数和一个整数相加，运算符重载函数作为成员函数定义如下：Complex Complex
10、:operator + ( int 注意在运算符+的左侧必须是Complex类对象，程序中可以写成：c3 = c2 + n不能写成：c3 = n + c2,如果要求在使用重载运算符时，运算符左侧操作数不是对象，就不能使用前面定义的运算符重载函数，可以将运算符重载函数定义为友元函数：friend Complex operator + ( int 友元函数不要求第一个参数必须是类类型，但是要求实参要与形参一一对应：c3 = n + c2 / 顺序正确c3 = c2 +n / 顺序错误,为了实现加法的交换率，必须定义两个运算符重载函数，记住成员函数要求运算符左侧的操作数必须是自定义类型的对象，而友元
11、函数没有这个限制，可以用下面两个组合中任意一个：（1）成员函数（左操作数是对象，右操作数是非对象）、友元函数（左操作数是非对象，右操作数是对象）（2）友元函数（左操作数是对象，右操作数是非对象）、友元函数（左操作数是非对象，右操作数是对象）,由于使用友元会破坏类的封装，要尽量将运算符重载函数定义为成员函数。但考虑到各方面的因素，一般将单目运算符重载为成员函数，将双目运算符重载为友元函数。VC+6.0的不带后缀h的头文件不支持把成员函数重载为友元函数。但VC+6.0带后缀h的头文件支持这项功能，所以要将程序中的语句：#include using namespace std;改成：#include
12、 即可正常运行。,4.5重载双目运算符,双目的意思是运算符左边和右边的操作数均参加运算。 如果要重载 B 为类成员函数，使之能够实现表达式 oprd1 B oprd2，其中 oprd1 为A 类对象，则 B 应被重载为 A 类的成员函数，形参类型应该是 oprd2 所属的类型。 经重载后，表达式 oprd1 B oprd2 相当于 oprd1.operator B(oprd2)。,例4.4 定义一个字符串类String，用来处理不定长的字符串，重载相等、大于、小于关系运算符，用于两个字符串的等于、大于、小于的比较运算。 操作数:两个操作数都是字符串类的对象。 规则:两个字符串进行比较。 将“”
13、运算重载为字符串类的成员函数。,（1）先建立一个String类#include #include class String / String 是用户自己指定的类名 public:String() p=NULL; String( char *str ) ;void display();private:char *p;,String:String(char *str)p=str;void String:display()coutp;int main()String string1(“Hello“),string2(“Book“);string1.display();cout(String ,void String:display() cout(String ,运算符重载函数定义为友元函数，函数值是布尔类型，在函数中调用了strcmp库函数，string1.p指向“Hello”，string2.p指向“Book”，程序运行结果是1。（3）扩展到对三个运算符重载在String类体中声明三个重载函数是友元函数，并编写相应的函数。,
