C++ 运算符重载
1. 运算符重载简介
① 运算符重载：对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型。
② 对于内置的数据类型的表达式的运算符是不可能改变的。
2. 加号运算符重载
① 加号运算符作用：实现两个自定义数据类型相加的运算。
python
#include <iostream>
using namespace std;
//加号运算符重载
class Person
{
public:
//1、成员函数重载+号
Person operator+(Person& p)
{
Person temp;
temp.m_A = this->m_A + p.m_A;
temp.m_B = this->m_B + p.m_B;
return temp;
}
int m_A;
int m_B;
};
/*
//全局函数重载+号
Person operator+(Person &p1, Person &p2)
{
Person temp;
temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
return temp;
}
*/
//函数重载的版本
Person operator+(Person& p1, int num)
{
Person temp;
temp.m_A = p1.m_A + num;
temp.m_B = p1.m_B + num;
return temp;
}
void test01()
{
Person p1;
p1.m_A = 10;
p1.m_B = 10;
Person p2;
p2.m_A = 10;
p2.m_B = 10;
//成员函数重载本质调用
//Person p3 = p1.operator+(p2);
//全局函数重载本质调用
//Person p3 = operator+(p1,p2);
Person p3 = p1 + p2; //重载本质被简化后的形式
//运算符重载，也可以发生函数重载
Person p4 = p1 + 10; //Person + int
cout << "p3.m_A：" << p3.m_A << endl;
cout << "p3.m_B：" << p3.m_B << endl;
cout << "p4.m_A：" << p4.m_A << endl;
cout << "p4.m_B：" << p4.m_B << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}运行结果：
- p3.m_A：20
- p3.m_B：20
- p4.m_A：20
- p4.m_B：20
- 请按任意键继续. . .
3. 左移运算符重载
① 左移运算符重载：可以输出自定义数据类型。
② 重载左移运算符配合友元可以实现自定义数据类型。
python
#include <iostream>
using namespace std;
//左移运算符
class Person
{
friend ostream& operator<<(ostream& out, Person& p);
public:
Person(int a, int b)
{
m_A = a;
m_B = b;
}
/*
//利用成员函数重载 左移运算符 p.operator<<(cout) 简化版本 p << cout
//成员函数不能利用重载<<运算符，因为无法实现cout在左侧
//当不知道返回值是什么类型的时候，可以先写个void，以后再改
void operator<<(Person& p)
{
}
*/
private:
int m_A;
int m_B;
};
//只能利用全局函数重载左移运算符
//如果返回类型为void，那么就无法无限追加，也没有办法在后面添加换行符
ostream & operator<<(ostream &cout, Person &p) //本质 operator << (cout , p) , 简化 cout << p
//cout是别名，这里可以取out、kn...
//cout为ostream输出流数据类型
{
cout << "m_A= " << p.m_A << " m_B=" << p.m_B;
return cout;
}
void test01()
{
Person p(10,10);
cout << p << " hello world" << endl;
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}运行结果：
- m_A= 10 m_B=10 hello world
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4. 递增运算符
① 递增运算符重载：通过重载递增运算符，实现自己的整型数据。
② 前置递增返回的是引用，后置递增返回的是值。
python
#include <iostream>
using namespace std;
//重载递增运算符
class MyInteger
{
friend ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger myint);
public:
MyInteger()
{
m_Num = 0;
}
//重载前置++运算符,返回引用是为了一直对一个数据进行递增操作,而返回值并不是一直对一个数据进行递增操作
MyInteger& operator++()
{
//先进行++运算
m_Num++;
//再将自身做一个返回
return *this; //把自身做一个返回
}
//重载后置++运算符 int代表占位参数，可以用于区分前置和后置递增
//后置递增不能返回引用，因为temp是局部变量，如果返回temp，当程序运行完后变量就释放了，再调用temp就是非法操作了
MyInteger operator++(int)
{
//先记录当时结果
MyInteger temp = *this;
//后 递增
m_Num++;
//最后将记录结果做返回
return temp;
}
private:
int m_Num;
};
//只能利用全局函数重载左移运算符
ostream & operator<<(ostream &cout, MyInteger myint) //本质 operator << (cout , p) , 简化 cout << p
//cout是别名，这里可以取out、kn...
//cout为ostream输出流数据类型
{
cout << myint.m_Num;
return cout;
}
void test01()
{
MyInteger myint;
cout << ++(++myint) << endl;
cout << myint << endl;
}
void test02()
{
MyInteger myint;
cout << myint++ << endl;
cout << myint << endl;
}
int main()
{
test01();
test02();
/*
int a = 0;
cout << ++(++a) << endl; //运行结果为2
cout << a << endl; //运行结果为2，表示一直对一个数据进行递增
*/
system("pause");
return 0;
}运行结果：
- 2
- 2
- 0
- 1
- 请按任意键继续. . .
5. 赋值运算符
① C++编译器至少给一个类添加4个函数：
- 默认构造函数(无参，函数体为空)
- 默认析构函数(无参，函数体为空)
- 默认拷贝构造函数，对属性进行值拷贝
- 赋值运算符operator=，对属性进行值拷贝
- 如果类中有属性指向堆区，做赋值操作时也会出现浅拷贝问题。
python
#include <iostream>
using namespace std;
//重载赋值运算符
class Person
{
public:
Person(int age)
{
m_Age = new int(age);
}
~Person()
{
if (m_Age != NULL)
{
delete m_Age;
m_Age = NULL;
}
}
//重载 赋值运算符
//如果返回的是值，而不是引用，是创建一个拷贝函数，返回的是一个副本，而不是自身
Person& operator=(Person& p)
{
//编译器默认是提供浅拷贝
//m_Age = p.m_Age;
//浅拷贝带来的问题是，当创建数据在堆区时，析构代码导致内存重复释放，报错
//应该先判断是否有属性在堆区，如果有先释放干净，然后再深拷贝
if (m_Age != NULL)
{
delete m_Age;
m_Age = NULL;
}
//深拷贝
m_Age = new int(*p.m_Age);
//返回对象本身
return *this;
}
int *m_Age;
};
void test01()
{
Person p1(18);
Person p2(20);
Person p3(23);
p3 = p2 = p1; //赋值操作
cout << "p1的年龄为：" << *p1.m_Age << endl;
cout << "p2的年龄为：" << *p2.m_Age << endl;
cout << "p3的年龄为：" << *p3.m_Age << endl;
}
int main()
{
test01();
/*
int a = 10;
int b = 20;
int c = 30;
c = b = a;
cout << "a= " << a << endl;
cout << "b= " << b << endl;
cout << "c= " << c << endl;
*/
system("pause");
return 0;
}运行结果：
- p1的年龄为：18
- p2的年龄为：18
- p3的年龄为：18
- 请按任意键继续. . .
6. 关系重载运算符
python
#include <iostream>
using namespace std;
#include<string>
//重载关系运算符
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
m_Name = name;
m_Age = age;
}
//重载 == 号
bool operator==(Person& p)
{
if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
{
return true;
}
return false;
}
bool operator!=(Person& p)
{
if (this->m_Name != p.m_Name && this->m_Age != p.m_Age)
{
return true;
}
return false;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
void test01()
{
Person p1("Tom", 17);
Person p2("Jerry", 18);
if (p1 == p2)
{
cout << "p1和p2是相等的！" << endl;
}
else
{
cout << "p1和p2是不相等的！" << endl;
}
if (p1 != p2)
{
cout << "p1和p2是不相等的！" << endl;
}
else
{
cout << "p1和p2是相等的！" << endl;
}
}
int main()
{
test01();
system("pause");
return 0;
}运行结果：
- p1和p2是不相等的！
- p1和p2是不相等的！
- 请按任意键继续. . .
7. 函数调用运算符重载
① 函数调用运算符()也可以重载。
② 由于重载后使用的方式非常像函数的调用，因此称为仿函数。
③ 仿函数没有固定写法，非常灵活。
python
#include <iostream>
using namespace std;
#include<string>
//函数调用运算符重载
//打印输出类
class MyPrint
{
public:
//重载函数调用运算符
void operator()(string test)
{
cout << test << endl;
}
};
//正常函数
void MyPrint02(string test)
{
cout << test << endl;
}
void test01()
{
MyPrint myPrint;
myPrint("hello world");
}
//仿函数非常灵活，没有固定的写法
//加法类
class MyAdd
{
public:
int operator()(int num1, int num2)
{
return num1 + num2;
}
};
void test02()
{
MyAdd myadd;
int ret = myadd(100,100);
cout << "ret = " << ret << endl;
//匿名函数对象
cout << MyAdd()(100, 100) << endl;
// MyAdd()为创建一个匿名对象，匿名对象的特点为当前行执行完立即释放
}
int main()
{
test01();
MyPrint02("hello world"); //由于使用起来非常类似于函数调用，因此称为仿函数
test02();
system("pause");
return 0;
}运行结果：
- hello world
- hello world
- ret = 200
- 200
- 请按任意键继续. . .