C++面向对象程序设计（谭浩强）阅读笔记3——关于运算符的重载

1.运算符重载：同一运算符赋予其新的运算意义。

2.运算符重载就是函数的重载，其一般格式如下：

                            函数类型 operator 运算符名称（形参列表）

                             { 对运算符的重载处理}；

3.重载运算符的规则：

(1) C++不允许用户自己定义新的运算符,只能对已有的C++运算符进行重载｡

(2) C++允许重载的运算符为大部分，不能重载的运算符只有5个: 

.  (成员访问运算符)

.* (成员指针访问运算符)

::(域运算符)

sizeof(长度运算符)

?: (条件运算符)

前两个运算符不能重载是为了保证访问成员的功能不能被改变,域运算符和sizeof运算符的运算对象是类型而不是变量或一般表达式,不具重载的特征｡

(3) 重载不能改变运算符运算对象(即操作数)的个数｡

(4) 重载不能改变运算符的优先级别｡

(5) 重载不能改变运算符的结合性｡

(6) 重载运算符的函数不能有默认的参数,否则就改变了运算符参数的个数,与前面第(3)点矛盾｡

(7) 重载的运算符必须和用户定义的自定义类型的对象一起使用,其参数至少应有一个是类对象(或类对象的引用)｡也就是说,参数不能全部是C++的标准类型,以防止用户修改用于标准类型数据的运算符的性质｡

(8) 用于类对象的运算符一般必须重载,但有两个例外,运算符“=”和“&”不必用户重载｡

① 赋值运算符(=)可以用于每一个类对象,可以利用它在同类对象之间相互赋值｡

② 地址运算符&也不必重载,它能返回类对象在内存中的起始地址｡

(9) 应当使重载运算符的功能类似于该运算符作用于标准类型数据时所实现的功能｡

(10) 运算符重载函数可以是类的成员函数,也可以是类的友元函数,还可以是既非类的成员函数也不是友元函数的普通函数｡

4.实际上,运算符重载函数有两个参数,由于重载函数是Complex类中的成员函数,有一个参数是隐含的,运算符函数是用this指针隐式地访问类对象的成员｡

5.运算符重载函数作为类成员函数和友元函数：

一般将单目运算符重载为成员函数,将双目运算符重载为友元函数｡

6.重载双目运算符和重载单目运算符

：

 先搭框架,逐步扩充,由简到繁,最后完善｡边编程,边调试,边扩充｡

7 重载流插入运算符和流提取运算符

用户自己定义的类型的数据,是不能直接用“<<”和“>>”来输出和输入的｡如果想用它们输出和输入自己声明的类型的数据,必须对它们重载｡

对“<<”和“>>”重载的函数形式如下: 

istream & operator >> (istream &,自定义类 &);

ostream & operator << (ostream &,自定义类 &);

即重载运算符“>>”的函数的第一个参数和函数的类型都必须是istream&类型,第二个参数是要进行输入操作的类｡重载“<<”的函数的第一个参数和函数的类型都必须是ostream&类型,第二个参数是要进行输出操作的类｡因此,只能将重载“>>”和“<<”的函数作为友元函数或普通的函数,而不能将它们定义为成员函数｡

8.注意：

在运算符重载中使用引用(reference)的重要性｡利用引用作为函数的形参可以在调用函数的过程中不是用传递值的方式进行虚实结合,而是通过传址方式使形参成为实参的别名,因此不生成临时变量(实参的副本),减少了时间和空间的开销｡此外,如果重载函数的返回值是对象的引用时,返回的不是常量,而是引用所代表的对象,它可以出现在赋值号的左侧而成为左值(left value),可以被赋值或参与其他操作(如保留cout流的当前值以便能连续使用“<<”输出)｡但使用引用时要特别小心,因为修改了引用就等于修改了它所代表的对象｡

9.不同数据类型的转换——标准类型数据间的转换：

先回顾一下以前学习过的几种构造函数: 

• 默认构造函数｡以Complex类为例,函数原型的形式为

Complex( );  //没有参数

• 用于初始化的构造函数｡函数原型的形式为

Complex(double r,double i);  //形参表列中一般有两个以上参数

• 用于复制对象的复制构造函数｡函数原型的形式为

Complex (Complex &c); //形参是本类对象的引用

• 现在又要介绍一种新的构造函数——转换构造函数｡

转换构造函数只有一个形参,如 

Complex(double r) {real=r;imag=0;}

其作用是将double型的参数r转换成Complex类的对象,将r作为复数的实部,虚部为0｡用户可以根据需要定义转换构造函数,在函数体中告诉编译系统怎样去进行转换｡

在类体中,可以有转换构造函数,也可以没有转换构造函数,视需要而定｡以上几种构造函数可以同时出现在同一个类中,它们是构造函数的重载｡编译系统会根据建立对象时给出的实参的个数与类型选择形参与之匹配的构造函数｡

使用转换构造函数将一个指定的数据转换为类对象的方法如下: 

(1) 先声明一个类｡

(2) 在这个类中定义一个只有一个参数的构造函数,参数的类型是需要转换的类型,在函数体中指定转换的方法｡

(3) 在该类的作用域内可以用以下形式进行类型转换:

类名(指定类型的数据)

就可以将指定类型的数据转换为此类的对象｡

不仅可以将一个标准类型数据转换成类对象,也可以将另一个类的对象转换成转换构造函数所在的类对象｡如可以将一个学生类对象转换为教师类对象,可以在Teacher类中写出下面的转换构造函数: 

Teacher(Student& s){num=s.num;strcpy(name,s.name);sex=s.sex;}

但应注意: 对象s中的num,name,sex必须是公用成员,否则不能被类外引用｡

10.转换构造函数：

用转换构造函数可以将一个指定类型的数据转换为类的对象｡但是不能反过来将一个类的对象转换为一个其他类型的数据。

11.！！类型转换函数：1）

类型转换函数的作用是将一个类的对象转换成另一类型的数据｡定义：

operator double( )

{return real;}

类型转换函数的一般形式为 

operator 类型名( )

{实现转换的语句}

2）

类型转换函数只能作为成员函数,因为转换的主体是本类的对象。