C++_面向对象程序设计_谭浩强 第十三章

第十三章运算符重载,函数的重载,所谓函数的重载是指完成不同功能的函数可以具有相同的函数名。,C+的编译器是根据函数的实参来确定应该调用哪一个函数的。,intfun(inta,intb)returna+b;,intfun(inta)returna*a;,voidmain(void)coutfun(3,5)endl;coutfun(5)endl;,8,25,1、定义的重载函数必须具有不同的参数个数，或不同的参数类型。只有这样编译系统才有可能根据不同的参数去调用不同的重载函数。,2、仅返回值不同时，不能定义为重载函数。,intsum,a=3,b=2;,(int)=(int)+(int),sum=a+b;,floatadd,x=3.2,y=2.5;,(float)=(float)+(float),add=x+y;,charstr4,c12=a,c22=b;,(char*)=(char*)+(char*),str=c1+c2;,编译系统中的运算符“”本身不能做这种运算，若使上式可以运算，必须重新定义“”运算符，这种重新定义的过程成为运算符的重载。,classAfloatx,y;public:A(floata=0,floatb=0)x=a;y=b;voidmain(void)Aa(2,3),b(3,4),c;c=a+b;,两对象不能使用，必须重新定义,运算符重载就是赋予已有的运算符多重含义。C+通过重新定义运算符，使它能够用于特定类的对象执行特定的功能,运算符的重载从另一个方面体现了OOP技术的多态性，且同一运算符根据不同的运算对象可以完成不同的操作。,为了重载运算符，必须定义一个函数，并告诉编译器，遇到这个重载运算符就调用该函数，由这个函数来完成该运算符应该完成的操作。这种函数称为运算符重载函数，它通常是类的成员函数或者是友元函数。运算符的操作数通常也应该是类的对象。,重载为类的成员函数,格式如下：operator()函数体,Aoperator+(A,/重载了类A的“+”运算符,其中：operator是定义运算符重载函数的关键字，它与其后的运算符一起构成函数名。,返回类型,运算的对象,关键字,函数名,运算的对象,classAinti;public:A(inta=0)i=a;voidShow(void)couti=iendl;voidAddA(A,没有重载运算符的例子,利用函数完成了加法运算,用和作对象调用函数,classAinti;public:A(inta=0)i=a;voidShow(void)couti=iendl;voidAddA(A,相当于a3=a1.operator+(a2),重载运算符与一般函数的比较：,相同：1）均为类的成员函数；2）实现同一功能,voidAddA(A,Aoperator+(A,a3=a1+a2;,a3.AddA(a1,a2);,返回值,函数名,形参列表,由对象a3调用,函数调用：,返回值,函数名,形参,函数调用：,a3=a1.operator+(a2);,由对象a1调用,Aoperator+(A,a3=a1+a2;,返回值,函数名,形参,函数调用：,a3=a1.operator+(a2);,由对象a1调用,总结：,重新定义运算符，由左操作符调用右操作符。最后将函数返回值赋给运算结果的对象。,classAinti;public:A(inta=0)i=a;voidShow(void)couti=iendl;voidAddA(A,相当于a3=a1.operator+(a2),当用成员函数实现运算符的重载时，运算符重载函数的参数只能有二种情况：没有参数或带有一个参数。对于只有一个操作数的运算符(如+)，在重载这种运算符时，通常不能有参数；而对于有二个操作数的运算符，只能带有一个参数。这参数可以是对象，对象的引用，或其它类型的参数。在C+中不允许重载有三个操作数的运算符,2、在C+中,允许重载的运算符列于表13.1中。3、在C+中不允许重载的运算符列于表13.2。4、只能对C+中已定义了的运算符进行重载，而且，当重载一个运算符时，该运算符的优先级和结合律是不能改变的。,classroomfloatLength;floatWide;public:room(floata=0.0,floatb=0.0)Length=a;Wide=b;voidShow(void)coutLength=LengthtWide=Wideendl;voidShowArea(void)coutArea=Length*Wideendl;roomoperator+(room,r4=r1+r2+r3;,(r1+r2);,(r1+r2)+r3;,r4=r1+(r2+r3);,(r2+r3);,r1+(r2+r3);,运算符的优先级和结合律是不能改变的,classAinti;public:A(inta=0)i=a;voidShow(void)couti=iendl;Aoperator+(A,由左操作符调用右操作符，没有返回值，故函数类型为void。,相当于a3=a1.operator+(a2),相当于a1.operator+=(a2),单目运算符的重载,只具有一个操作数的运算符为单目运算符，最常用的为及。,Aa,b;b=+a;b=a+;,Aa;+a;a+;,可以看出，虽然运算后对象a的值一致，但先自加或后自加的重载运算符函数的返回值不一致，必须在重载时予以区分。,+为前置运算时，它的运算符重载函数的一般格式为：operator+().；+为后置运算时，它的运算符重载函数的一般格式为：operator+(int).；,Aa,b;b=+a;b=a+;,Aoperator+().,Aoperator+(int).,classAfloatx,y;public:A(floata=0,floatb=0)x=a;y=b;Aoperator+()At;t.x=+x;t.y=+y;returnt;Aoperator+(int)At;t.x=x+;t.y=y+;returnt;voidmain(void)Aa(2,3),b;b=+a;b=a+;,Aoperator+()At;t.x=+x;t.y=+y;returnt;,b=+a;,b=a.operator+();,返回值,函数名,a,t,3,3,4,4,t作为函数值返回赋给b,Aoperator+()+x;+y;return*this;,将对象本身作为函数值返回赋给b,Aoperator+(int)At;t.x=x+;t.y=y+;returnt;,b=a+;,b=a.operator+(3);,a,t,3,2,4,3,返回值,函数名,t作为函数值返回赋给b,classincountintc1,c2;public:incount(inta=0,intb=0)c1=a;c2=b;voidShow(void)coutc1=c1tc2=c2等,格式为：friendoperator().,c=a+b;/c=operator+(a,b)friendAoperator+(Apublic:public:A(inta=0)i=a;voidShow(void)couti=iendl;friendAoperator+(A,相当于a3=operator+(a1,a2),+为前置运算时，它的运算符重载函数的一般格式为：Aoperator+(Ab=+a;b=a+;,Aoperator+(Aa).,Aoperator+(Aa,int).,classAinti;public:public:A(inta=0)i=a;voidShow(void)couti=iendl;friendAoperator+(A,相当于a2=operator+(a1),相当于a3=operator+(a1,int),classincountintc1,c2;public:incount(inta=0,intb=0)c1=a;c2=b;voidShow(void)coutc1=c1tc2=c2endl;friendincountoperator+(incount,classThreeDfloatx,y,z;public:ThreeD(floata=0,floatb=0,floatc=0)x=a;y=b;z=c;friendThreeD,对双目运算符，重载为成员函数时，仅一个参数，另一个被隐含；重载为友元函数时，有两个参数，没有隐含参数。一般来说，单目运算符最好被重载为成员函数；对双目运算符最好被重载友元函数。,转换函数,转换函数就是在类中定义一个成员函数，其作用是将类转换为某种数据类型。,classAfloatx,y;public:A(floata,floatb)x=a;y=b;voidmain(void)Aa(2,3);coutaendl;,错误！类的对象不能直接输出,利用转换函数将类A的对象a转换成某种数据类型,A:operatorfloat()returnx+y;,格式为：ClassName:operator().,类名,具体的转换算法,欲转换类型,关键字,转换算法自己定义,1.转换函数必须是类的成员函数。,2.转换函数的调用是隐含的，没有参数。,classAinti;public:public:A(inta=0)i=a;voidShow(void)couti=iendl;operatorint()returni;voidmain(void)Aa1(10),a2(20);couta1endl;couta2endl;,classComplexfloatReal,Image;public:Complex(floatreal=0,floatimage=0)Real=real;Image=image;voidShow(void)coutfloat;Complex:operatorfloat()returnReal*Real+Image*Image;voidmain(void)Complexc(10,20);c.Show();coutcendl;/可以直接输出c，因为已经进行类型转换,注意，转换函数只能是成员函数，不能是友元函数。转换函数的操作数是对象。转换函数可以被派生类继承，也可以被说明为虚函数。,赋值运算符与赋值运算符重载“”,同类型的对象间可以相互赋值，等同于对象的各个成员的一一赋值。,Aa(2,3),b;ba;,但当对象的成员中使用了动态的数据类型时(用new开辟空间），就不能直接相互赋值，否则在程序的执行期间会出现运行错误。,classAchar*ps;public:A()ps=0;A(char*s)ps=newcharstrlen(s)+1;strcpy(ps,s);A()if(ps)deleteps;voidShow(void)coutpsendl;voidmain(void)As1(China!),s2(Computer!);s1.Show();s2.Show();s2=s1;s1.Show();s2.Show();,/相当于s2.ps=s1.ps;,s1,ps,“China”,s2,ps,Computer,s2.ps=s1.ps,首先析构s2,接着析构s1出错,这时，利用编译系统的默认赋值无法正确运行程序，必须重载赋值运算符“”，即重新定义“”。格式为：:operator=()赋值运算符必须重载为成员函数。,AA:operator=(A,b.operator=(a);,左操作符调用右操作符,classSampleintx;public:Sample(inti=0)x=i;voiddisp(void)cout“x=“xendl;voidoperator=(Sample,classAchar*ps;public:A()ps=0;A(char*s)ps=newcharstrlen(s)+1;strcpy(ps,s);A()if(ps)deleteps;voidShow(void)coutpsendl;A,必须重新定义“=”,A,s1,ps,“China”,s2,ps,“Computer”,s2=s1;,s2.operator=(s1);,“China”,返回同种类型的引用适合于连等。,s3=s2=s1;,classAchar*ps;public:A()ps=0;A(char*s)ps=newcharstrlen(s)+1;strcpy(ps,s);A()if(ps)deleteps;char*GetS()returnps;A,s2.ps重新开辟内存，存放“China”,重新开辟内存,一个字符串类在C+中，系统提供的字符串处理能力比较弱，都是通过字符处理函数来实现的，并且不能直接对字符串进行加法、减法，字符串的拼接，字符串之间的相互赋值等操作。可以通过应用C+提供的运算符重载机制，可以提供字符串的直接操作能力，使得字符串的操作与一般的数据一样方便。,classStringintLength;/字符串长度char*Sp;/字符串在内存中的首地址public:.,可见，字符串类只定义了指针，并没有开辟具体的空间以存放字符串的内容，所以，无论是构造、析构还是加减等，均需要考虑动态开辟空间的问题，这也是字符串类的难点。,classStringintLength;/字符串的长度c