C++中预定义的运算符的操作对象只能是基本数据类型。但实际上,对于许多用户自定义类型(例如类),也需要类似的运算操作。这时就必须在C++中重新定义这些运算符,赋予已有运算符新的功能,使它能够用于特定类型执行特定的操作。运算符重载的实质是函数重载,它提供了C++的可扩展性。
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运算符重载是通过创建运算符函数实现的,运算符函数定义了重载的运算符将要进行的操作。运算符函数的定义与其他函数的定义类似,惟一的区别是运算符函数的函数名是由关键字operator和其后要重载的运算符符号构成的。运算符函数定义的一般格式如下:
<返回类型说明符> operator <运算符符号>(<参数表>)
{
<函数体>
}
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(1) 除了类属关系运算符"."、成员指针运算符".*"、作用域运算符"::"、sizeof运算符和三目运算符"?:"以外,C++中的所有运算符都可以重载。
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(2) 重载运算符限制在C++语言中已有的运算符范围内的允许重载的运算符之中,不能创建新的运算符。
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(3) 运算符重载实质上是函数重载,因此编译程序对运算符重载的选择,遵循函数重载的选择原则。
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(4) 用户自定义类的运算符一般都必须重载后方可使用,但两个例外,运算符“=”和“&”不必用户重载.
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哪些运算符可以用作重载?几乎所有的运算符都可用作重载。具体包含:
算术运算符:=,-,*,/,%,++,--
位操作运算符:—,|,~,^,<<,>>;
逻辑运算符:!&&,||;
比较运算符:>,<,>=,<=,==,!=
赋值运算符:=,+=,- = ,*=,%=,\=^=,<<=,>>=;
其他运算符:[ ],()->, ',new,delete,new[],delete[],->* .
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运算符有两种重载形式:成员函数形式和友元函数形式。这两种形式都可访问类中的私有成员。
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实例:自定义一个int包裹类,包装int,并且支持+运算符和=运算符
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?1.用成员函数来重载运算符
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class Integer {
public:
? ? Integer();
? ? Integer(int value);
? ? Integer operator+(int value);
? ? void operator=(int value);
private:
? ? int m_value;
};
?
//integer.cpp
#include "integer.h"
?
Integer::Integer() {
? ? m_value = 0;
}
Integer::Integer(int value) {
? ? m_value = value;
}
?
Integer Integer::operator+(int value) {
? ? int tmpValue = m_value + value;
? ? return Integer(tmpValue);
}
?
void Integer::operator=(int value) {
? ? ?m_value = value;
}
?
?
?
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使用示例:
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?
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Integer integer = Integer(10);?
Integer tmpInteger = 100; //重载=运算符
tmpInteger = integer + 1; //重载+运算符
?
?
2.使用友元函数来重载运算符
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? 使用成员函数重载运算符,我们做到了实现 integer + 1,可是如果是 1 + integer呢,这个时候我们必须使用友元函数重载+运算符:
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?
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//integer.h
class Integer {
public:
? ? Integer();
? ? Integer(int value);
? ? Integer operator+(int value);
? ? void operator=(int value);
? ? operator int() const;
private:
? ? int m_value;
? ??
friend Integer operator+(int value, Integer integer); ??
};
?
//Integer operator +(Integer integer, int value); ?//不能声明该函数,否则会和成员函数冲突?
Integer operator+(int value, Integer integer);
?
?
//integer.cpp
#include "integer.h"
?
Integer::Integer() {
? ? m_value = 0;
}
Integer::Integer(int value) {
? ? m_value = value;
}
?
Integer Integer::operator+(int value) {
? ? int tmpValue = m_value + value;
? ? return Integer(tmpValue);
}
?
void Integer::operator=(int value) {
? ? ?m_value = value;
}
Integer::operator int() const {
? ? return m_value;
}
?
Integer operator+(int value, Integer integer) {
? ? int tmpValue = integer.m_value + value;
? ? return Integer(tmpValue);
}
?
使用示例:
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?
?
Integer integer = Integer(10); ?
Integer tmpInteger = 100; ? //重载=运算符
tmpInteger = integer + 1; ? //重载Integer成员函数+运算符
tmpInteger = 1 + tmpInteger;//重载友元函数+运算符
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转换运算符重载:
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? ?从上述代码我们看到Integer integer = 1;(隐式调用构造函数),确实很方便,但是如果要实现 int i = Integer(100),实现自定义类型到内部类型的转换或者已有的类型,就需要转换运算符了。
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? ?转换运算符的的形式如下:
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? ?X::operator T()
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? ?其中T是类型。
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? ?代码示例如下:
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//integer.h
class Integer {
public:
? ? Integer();
? ? Integer(int value);
? ? Integer operator+(int value);
? ? void operator=(int value);
? ? operator int() const; //i