C++课件第十三章运算符重载

c++课件第十三章运算符重载目录运算符重载概述运算符重载的分类运算符重载的技巧运算符重载的应用场景运算符重载的注意事项运算符重载概述0101运算符重载是指为已有的运算符赋予新的含义，使其能够用于特定的类或对象。02通过运算符重载，我们可以使C中的运算符具有更灵活、更丰富的功能。03运算符重载允许我们自定义运算符的行为，以满足特定类或对象的操作需求。什么是运算符重载运算符重载必须使用关键字`operator`。运算符重载不能改变运算符的优先级和结合性。运算符重载不能改变运算符的语法结构。运算符重载不能改变运算符的参数个数。运算符重载不能改变运算符的返回类型。运算符重载的规则重载加法运算符+，用于向量相加·重载加法运算符`+`，用于向量相加运算符重载的示例01```cpp02Vectoroperator+(constVector&v)const{returnVector(x+v.x,y+v.y,z+v.z);运算符重载的示例02```}重载赋值运算符`=`，用于自定义类型的赋值操作运算符重载的示例```cppMyClass&operator=(constMyClass&other){//实现赋值操作的具体逻辑运算符重载的示例return*this;运算符重载的示例}```重载输入输出运算符`<<`和`>>`，用于自定义类型的输入输出操作运算符重载的示例0102```cppfriendstd:ostream&operator<<(std:ostream&os,constMyClass&obj){运算符重载的示例//实现输出操作的具体逻辑returnos;运算符重载的示例}friendstd:istream&operator>>(std:istream&is,MyClass&obj){运算符重载的示例//实现输入操作的具体逻辑returnis;运算符重载的示例}```运算符重载的示例运算符重载的分类02重载一元运算符时，需要使用关键字`operator`，并在其后跟上要重载的运算符的名称。例如，重载一元加号运算符的语法如下一元运算符重载是指对一元运算符进行重载，使其能够用于自定义类型的操作。例如，可以对一元加号运算符进行重载，使其可以对自定义类型的对象进行前缀形式的加法操作。一元运算符重载```cppclassMyClass{一元运算符重载publicMyClassoperator+()const{//实现加法操作的代码一元运算符重载}};```一元运算符重载二元运算符重载是指对二元运算符进行重载，使其能够用于自定义类型的操作。例如，可以对加法运算符进行重载，使其可以对自定义类型的对象进行加法操作。重载二元运算符时，需要使用关键字`operator`，并在其后跟上要重载的运算符的名称。例如，重载加法运算符的语法如下二元运算符重载0102二元运算符重载classMyClass{```cpppublicMyClassoperator+(constMyClass&other)const{二元运算符重载//实现加法操作的代码二元运算符重载03```01}02};二元运算符重载成员运算符重载成员运算符重载是指将运算符重载为类的成员函数。例如，可以将赋值运算符重载为类的成员函数，以便实现自定义类型的赋值操作。重载成员运算符时，需要将运算符函数的第一个参数设置为`this`指针，以表示当前对象。例如，重载赋值运算符的语法如下成员运算符重载```cppclassMyClass{VSpublicMyClass&operator=(constMyClass&other){成员运算符重载//实现赋值操作的代码return*this;成员运算符重载123}};```成员运算符重载运算符重载的技巧0301保持一致性运算符重载函数的返回类型应与运算符的自然语义保持一致。例如，对于加法运算符，通常应返回一个新的对象，包含两个操作数的和。02考虑使用引用对于大型对象，为了避免复制开销，可以考虑返回引用或指针。03避免返回局部变量的引用局部变量在函数返回后会被销毁，因此返回局部变量的引用会导致未定义行为。返回类型的设计保持语义一致性01运算符重载函数的参数应与运算符的自然语义保持一致。例如，对于加法运算符，通常需要两个操作数作为参数。02考虑使用常量引用对于不可修改的操作数，可以使用常量引用来避免复制。03考虑使用非常量引用对于可修改的操作数，可以使用非常量引用来允许在函数内部修改其值。参数的设计遵循C标准库的约定对于优先级相同的运算符，应遵循C标准库的约定，以确保与其他库和代码的兼容性。避免与C标准库中的运算符冲突在定义自定义运算符时，应避免与C标准库中的运算符名称冲突，以减少混淆和错误。考虑使用命名空间限定符如果自定义运算符名称与C标准库中的名称冲突，可以考虑使用命名空间限定符来区分两者。运算符重载的优先级运算符重载的应用场景04当你需要将两个对象进行比较或合并时，可以通过运算符重载来实现。例如，在图形编程中，你可能需要比较两个矩形是否相交，或者将两个矩形合并成一个。重载运算符可以提供一种简洁、直观的方式来表达这些操作，使代码更易于理解和维护。类与类之间的运算在某些情况下，你可能希望将一个对象与一个基本数据类型进行运算。例如，你可能有一个表示复数的类，并希望将一个复数与一个整数相加或相乘。通过运算符重载，你可以定义这些操作的行为，以满足你的需求。例如，你可以定义复数与整数相乘时，实部和虚部都乘以整数的行为。类与基本数据类型之间的运算除了类与基本数据类型之间的运算外，运算符重载还允许你将一个对象与另一个自定义的数据类型进行运算。例如，你可能有一个表示矩阵的类和一个表示向量的类，并希望将一个矩阵与一个向量相乘。通过运算符重载，你可以定义这个操作的行为，以实现矩阵与向量相乘的功能。通过合理地使用运算符重载，你可以使你的代码更加简洁、易读，并提高代码的可维护性。同时，它还可以帮助你更好地表达你的意图，使你的代码更加符合直觉和习惯。类与自定义数据类型之间的运算运算符重载的注意事项050102运算符重载时，应保持与原有运算符相似的语义，不要改变其原有的功能和意义。例如，加号“+”在数学中表示相加，在C中重载后仍应表示相加的意义，而不是其他操作。不要改变运算符原有的语义运算符重载时，应避免产生歧义，确保代码的可