(五C)第7.1_7.2章_运算符或成员友员重载.ppt

2020 2 19 1 7 1运算符重载规则7 2用成员或友员函数重载运算符 2020 2 19 2 问题 传统的预定义运算符只适应一般的算术运算 但对于对象之间的运算 如A B是类Calulator的对象那么 A B A A 的结果是什么 这就需要用重载来推广运算符的意义 2020 2 19 3 运算符重载使得用户自定义的数据以一种更简洁的方式工作 例如intx y y x y matrixm1 m2 矩阵类对象m2 Madd m1 m2 调用函数计算两个矩阵的和 complexc1 c2 复数类对象c1 Cadd c1 c2 调用函数计算两个复数的和 能表示为c1 c1 c2 能表示为m1 m1 m2 第7章运算符重载 定义运算符重载函数 2020 2 19 4 7 1运算符重载规则 7 1 1重载运算符的限制 可以重载的运算符 newdeletenew delete 不能重载的算符 2020 2 19 5 7 1运算符重载规则 7 1 1重载运算符的限制 重载运算符函数可以对运算符作出新的解释 但原有基本语义不变 不改变运算符的优先级不改变运算符的结合性不改变运算符所需要的操作数不能创建新的运算符 2020 2 19 6 7 1 2运算符重载的语法形式 运算符函数是一种特殊的成员函数或友员函数 语法形式为 类型类名 operatorop 参数表 相对于该类定义的操作 2020 2 19 7 7 1 2运算符重载的语法形式 运算符函数是一种特殊的成员函数或友员函数 语法形式为 类型类名 operatorop 参数表 相对于该类定义的操作 函数返回类型 2020 2 19 8 7 1 2运算符重载的语法形式 运算符函数是一种特殊的成员函数或友员函数 语法形式为 类型类名 operatorop 参数表 相对于该类定义的操作 重载该运算符的类 2020 2 19 9 7 1 2运算符重载的语法形式 运算符函数是一种特殊的成员函数或友员函数 语法形式为 类型类名 operatorop 参数表 相对于该类定义的操作 被重载的运算符 2020 2 19 10 7 1 2运算符重载的语法形式 运算符函数是一种特殊的成员函数或友员函数 语法形式为 类型类名 operatorop 参数表 相对于该类定义的操作 关键字 2020 2 19 11 7 1 2运算符重载的语法形式 运算符函数是一种特殊的成员函数或友员函数 语法形式为 类型类名 operatorop 参数表 相对于该类定义的操作 函数名 2020 2 19 12 7 1 2运算符重载的语法形式 运算符函数是一种特殊的成员函数或友员函数 语法形式为 类型类名 operatorop 参数表 相对于该类定义的操作 运算符要求的操作数 2020 2 19 13 7 1 2运算符重载的语法形式 运算符函数是一种特殊的成员函数或友员函数 语法形式为 类型类名 operatorop 参数表 相对于该类定义的操作 一个运算符被重载后 原有意义没有失去 只是定义了相对一特定类的一个新运算符 2020 2 19 14 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 15 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 重载了3个算符 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 16 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 重载了3个算符 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 17 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 voidCalculator operator if value 65535 value else cout nDataoverflow endl abort 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 18 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 voidCalculator operator if value 65535 value else cout nDataoverflow endl abort 使用系统预定义版本 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 19 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 voidCalculator operator if value 0 value else cout nDataoverflow endl abort 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 20 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 voidCalculator operator if value 0 value else cout nDataoverflow endl abort 使用系统预定义版本 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 21 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 Counter 调用重载版本 voidoperator 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 22 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 Counter voidoperator 调用重载版本 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 23 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 voidoperator 调用重载版本 Counter operator 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 24 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 Counter 调用重载版本 voidoperator 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 25 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 Counter 调用重载版本 voidoperator 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 26 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 调用重载版本 voidoperator Counter operator 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 27 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 Counter 调用重载版本 voidoperator 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 28 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 Counter voidoperator 被重载的运算符 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 29 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 Counter voidoperator 函数参数表 Counter operator 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 30 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 31 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 32 include includeclassCalculator public Calculator value 0 voidoperator voidoperator unsignedintoperator private unsignedintvalue voidmain CalculatorCounter inti for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter for i 0 i 5 i Counter cout nCounter Counter voidCalculator operator if value0 value else cout nDataoverflow endl abort unsignedintCalculator operator returnvalue 设计一个安全计数器 6 1 2运算符重载的语法形式 2020 2 19 33 运算符函数可以重载为成员函数或友员函数关键区别在于成员函数具有this指针 友员函数没有this指针不管是成员函数还是友员函数重载 算符的使用方法相同 但传递参数的方法不同 实现代码不同 应用场合也不同 7 2用成员或友员函数重载运算符 2020 2 19 34 重载为成员函数 解释为 Object operatorop 操作数由对象Object通过this指针隐含传递重载为友员函数 解释为 operatorop Object 操作数由参数表的参数Object提供 7 2用成员或友员函数重载运算符 1 一元运算符 Objectop或opObject 2020 2 19 35 重载为成员函数 解释为 ObjectL operatorop ObjectR 左操作数由ObjectL通过this指针传递 右操作数由参数ObjectR传递重载为友员函数 解释为 operatorop ObjectL ObjectR 左右操作数都由参数传递 7 2用成员或友员函数重载运算符 2 二元运算符 ObjectLopObjectR 2020 2 19 36 当一元运算符的操作数 或者二元运算符的左操作数是该类的一个对象时 定义重载算符函数为成员函数 7 2 1用成员函数重载算符 6 2 1用成员函数重载算符 2020 2 19 37 例建立一个描述3维坐标的类Tri Coordinates 重载算符 和 实现简单的算术运算 7 2 1用成员函数重载算符 6 2 1用成员函数重载算符 2020 2 19 38 includeclassTriCoor public TriCoor intmx 0 intmy 0 intmz 0 x mx y my z mz TriCooroperator TriCoort TriCoortemp temp x x t x temp y y t y temp z z t z returntemp TriCooroperator TriCoort x t x y t y z t z return this TriCooroperator x y z return this voidshow cout x y z n voidassign intmx intmy intmz x mx y my z mz private intx y z 3 dcoordinates voidmain TriCoora 1 2 3 b c a show b show c show for inti 0 i 5 i b b show c assign 3 3 3 c a b c c show c b a c show 6 2 1用成员函数重载算符 2020 2 19 39 includeclassTriCoor public TriCoor intmx 0 intmy 0 intmz 0 x mx y my z mz TriCooroperator TriCoort TriCoortemp temp x x t x temp y y t y temp z z t z returntemp TriCooroperator TriCoort x t x y t y z t z return this TriCooroperator x y z return this voidshow cout x y z n voidassign intmx intmy intmz x mx y my z mz private intx y z 3 dcoordinates voidmain TriCoora 1 2 3 b c a show b show c show for inti 0 i 5 i b b show c assign 3 3 3 c a b c c show c b a c show TriCooroperator TriCoort TriCoortemp temp x this x t x temp y this y t y temp z this x t z returntemp c a b c a b a operator b Object1 通过匿名对象Object1返回运算结果 6 2 1用成员函数重载算符 2020 2 19 40 includeclassTriCoor public TriCoor intmx 0 intmy 0 intmz 0 x mx y my z mz TriCooroperator TriCoort TriCoortemp temp x x t x temp y y t y temp z z t z returntemp TriCooroperator TriCoort x t x y t y z t z return this TriCooroperator x y z return this voidshow cout x y z n voidassign intmx intmy intmz x mx y my z mz private intx y z 3 dcoordinates voidmain TriCoora 1 2 3 b c a show b show c show for inti 0 i 5 i b b show c assign 3 3 3 c a b c c show c b a c show TriCooroperator TriCoort TriCoortemp temp x this x t x temp y this y t y temp z this x t z returntemp c a b c a b a operator b Object1 a b cObject1 c Object1 operator c 通过匿名对象Object2返回运算结果 Object2 6 2 1用成员函数重载算符 2020 2 19 41 includeclassTriCoor public TriCoor intmx 0 intmy 0 intmz 0 x mx y my z mz TriCooroperator TriCoort TriCoortemp temp x x t x temp y y t y temp z z t z returntemp TriCooroperator TriCoort x t x y t y z t z return this TriCooroperator x y z return this voidshow cout x y z n voidassign intmx intmy intmz x mx y my z mz private intx y z 3 dcoordinates voidmain TriCoora 1 2 3 b c a show b show c show for inti 0 i 5 i b b show c assign 3 3 3 c a b c c show c b a c show TriCooroperator TriCoort TriCoortemp temp x this x t x temp y this y t y temp z this x t z returntemp c a b c a b a operator b Object1 a b cObject1 c Object1 operator c Object2 c a b c c Object2 6 2 1用成员函数重载算符 2020 2 19 42 includeclassTriCoor public TriCoor intmx 0 intmy 0 intmz 0 x mx y my z mz TriCooroperator TriCoort TriCoortemp temp x x t x temp y y t y temp z z t z returntemp TriCooroperator TriCoort x t x y t y z t z return this TriCooroperator x y z return this voidshow cout x y z n voidassign intmx intmy intmz x mx y my z mz private intx y z 3 dcoordinates voidmain TriCoora 1 2 3 b c a show b show c show for inti 0 i 5 i b b show c assign 3 3 3 c a b c c show c b a c show TriCooroperator TriCoort this x t x this y t y this z t z return this c b a b a b operate a c b c operate b 返回调用函数的对象 6 2 1用成员函数重载算符 2020 2 19 43 includeclassTriCoor public TriCoor intmx 0 intmy 0 intmz 0 x mx y my z mz TriCooroperator TriCoort TriCoortemp temp x x t x temp y y t y temp z z t z returntemp TriCooroperator TriCoort x t x y t y z t z return this TriCooroperator x y z return this voidshow cout x y z n voidassign intmx intmy intmz x mx y my z mz private intx y z 3 dcoordinates voidmain TriCoora 1 2 3 b c a show b show c show for inti 0 i 5 i b b show c assign 3 3 3 c a b c c show c b a c show TriCooroperator this x this y this z return this b b b operate 没有参数 6 2 1用成员函数重载算符 2020 2 19 44 includeclassTriCoor public TriCoor intmx 0 intmy 0 intmz 0 x mx y my z mz TriCooroperator TriCoort TriCoortemp temp x x t x temp y y t y temp z z t z returntemp TriCooroperator TriCoort x t x y t y z t z return this TriCooroperator x y z return this voidshow cout x y z n voidassign intmx intmy intmz x mx y my z mz private intx y z 3 dcoordinates voidmain TriCoora 1 2 3 b c a show b show c show for inti 0 i 5 i b b show c assign 3 3 3 c a b c c show c b a c show TriCooroperator TriCoort x t x y t y z t z return this voidassign intmx intmy intmz x mx y my z mz 它们有何区别 6 2 1用成员函数重载算符 2020 2 19 45 includeclassTriCoor public TriCoor intmx 0 intmy 0 intmz 0 x mx y my z mz TriCooroperator TriCoort TriCoortemp temp x x t x temp y y t y temp z z t z returntemp TriCooroperator TriCoort x t x y t y z t z return this TriCooroperator x y z return this voidshow cout x y z n voidassign intmx intmy intmz x mx y my z mz private intx y z 3 dcoordinates voidmain TriCoora 1 2 3 b c a show b show c show for inti 0 i 5 i b b show c assign 3 3 3 c a b c c show c b a c show TriCooroperator TriCoort x t x y t y z t z return this voidassign intmx intmy intmz x mx y my z mz 可以吗 如何调用 assign 6 2 1用成员函数重载算符 2020 2 19 46 前面提到 TriCoor operator TriCoort x t x y t y z t z return this 与voidTriCoor assign intmx intmy intmz x mx y my z mz 有何区别 t是当前指针即this 即t xt yt z是当前this分别指向xyz的值 而mxmymz是由成员函数assign的参数传来的值 注意 不能将operator 换成assign 否则调用不了 2020 2 19 47 includeclassTriCoor public TriCoor intmx 0 intmy 0 intmz 0 x mx y my z mz TriCooroperator TriCoort TriCoortemp temp x x t x temp y y t y temp z z t z returntemp TriCooroperator TriCoort x t x y t y z t z return this TriCooroperator x y z return this voidshow cout x y z n voidassign intmx intmy intmz x mx y my z mz private intx y z 3 dcoordinates voidmain TriCoora 1 2 3 b c a show b show c show for inti 0 i 5 i b b show c assign 3 3 3 c a b c c show c b a c show 6 2 1用成员函数重载算符 2020 2 19 48 友员函数重载运算符常用于算符的左右操作数类型不同的情况 7 2 2用友员函数重载 classComplex intReal intImag public Complex inta Real a Imag 0 Complex inta intb Real a Imag b Complexoperator Complex intf Complexz 2 3 k 3 4 z z 27 z 27 z 例如 6 2 2用友员函数重载算符 2020 2 19 49 友员函数重载运算符常用于算符的左右操作数类型不同的情况 7 2 2用友员函数重载 classComplex intReal intImag public Complex inta Real a Imag 0 Complex inta intb Real a Imag b Complexoperator Complex intf Complexz 2 3 k 3 4 z z 27 z 27 z 例如 z operator 27 6 2 2用友员函数重载算符 2020 2 19 50 友员函数重载运算符常用于算符的左右操作数类型不同的情况 7 2 2用友员函数重载 classComplex intReal intImag public Complex inta Real a Imag 0 Complex inta intb Real a Imag b Complexoperator Complex intf Complexz 2 3 k 3 4 z z 27 z 27 z 例如 z operator 27 调用构造函数将27转换为Complex类常量 6 2 2用友员函数重载算符 2020 2 19 51 友员函数重载运算符常用于算符的左右操作数类型不同的情况 7 2 2用友员函数重载 classComplex intReal intImag public Complex inta Real a Imag 0 Complex inta intb Real a Imag b Complexoperator Complex intf Complexz 2 3 k 3 4 z z 27 z 27 z 例如 z operator 27 OK 6 2 2用友员函数重载算符 2020 2 19 52 友员函数重载运算符常用于算符的左右操作数类型不同的情况 7 2 2用友员函数重载 classComplex intReal intImag public Complex inta Real a Imag 0 Complex inta intb Real a Imag b Complexoperator Complex intf Complexz 2 3 k 3 4 z z 27 z 27 z 例如 27 operator z NO27不是Complex对象不能调用函数 6 2 2用友员函数重载算符 2020 2 19 53 友员函数重载运算符常用于算符的左右操作数类型不同的情况 7 2 2用友员函数重载 classComplex intReal intImag public Complex inta Real a Imag 0 Complex inta intb Real a Imag b Complexoperator Complex intf Complexz 2 3 k 3 4 z z 27 z 27 z 例如 成员函数重载的 算符不支持交换律 6 2 2用友员函数重载算符 2020 2 19 54 7 2 2用友员函数重载 在第一个参数需要隐式转换的情形下 使用友员函数重载算符是正确的选择友员函数没有this指针 所需操作数都必须在参数表显式声明 很容易实现类型的隐式转换C 中不能用友员函数重载的运算符有 6 2 2用友员函数重载算符 2020 2 19 55 includeclassComplex public Complex doubler 0 doublei 0 Real r Image i Complex inta Real a Image 0 voidprint const friendComplexoperator constComplex 复数运算 6 2 2用友员函数重载算符 2020 2 19 56 includeclassComplex public Complex doubler 0 doublei 0 Real r Image i Complex inta Real a Image 0 voidprint const friendComplexope