【本科实验】运算符重载实现复数的运算

实验内容及要求

这是一次C++实验课的实验，具体如下：
实验三：运算符重载
要求：

1. 定义一个复数类Complex，数据成员使用整型变量，重载运算符"+"，"-"，其中"+“使用成员函数重载，”-"使用友元函数重载。
2. 加法的两个运算量可以是类对象或整数，顺序任意。即c1+c2，c1+i，i+c1（c1，c2为对象名，i为整数）都合法。
   重载"++"单目运算符，运算规则为复数的实部和虚部各加1。
3. 重载流插入运算符"<<“和流提取运算符”>>"，可以使用cout<>c1输出和输入复数。

具体代码实现

#include
using namespace std;
class Complex{
public:
	Complex(){//构造函数初始化复数为0+0i
		this->imag = 0;
		this->real = 0;
	};
	Complex operator + (const Complex& other);//声明复数加复数
	Complex operator + (int n);;//声明复数加整数
	friend Complex operator + (int a,const Complex& b);//声明整数加复数
	friend Complex operator - (const Complex& a,const Complex& b);//声明复数减复数
	friend Complex operator - (int a,const Complex& b);//声明整数减复数
	friend Complex operator - (const Complex& a,int b);//声明复数减整数
	Complex& operator ++ (){//前置++
		this->real++;
		this->imag++;
		return *this;
	}
	Complex& operator ++ (int){//后置++
		Complex a = *this;
		a.real++;
		a.imag++;
		return a;
	}
	friend ostream& operator << (ostream&,Complex&);//声明重载运算符“<<”
	friend istream& operator >> (istream&,Complex&);//声明重载运算符“>>”
private:
	int real;//复数的实部
	int imag;//复数的虚部
};
Complex Complex::operator + (const Complex& other){//复数加复数的实现
		this->real = this->real + other.real;
		this->imag = this->imag + other.imag;
		return *this;
};
Complex Complex::operator + (int n){//复数加整数的实现
	this->real = this->real + n;
	return *this;
}
Complex operator + (int a,const Complex& b)//整数加复数的实现
{
	Complex result;
	result.real=a + b.real;
	return result;
}

Complex operator - (const Complex& a,const Complex& b)//复数减复数的实现
{
	Complex result;
	result.real=a.real - b.real;
	result.imag=a.imag - b.imag;
	return result;
}
Complex operator - (int a,const Complex& b)//整数减复数的实现
{
	Complex result;
	result.real=a - b.real;
	return result;
}
Complex operator - (const Complex& a,int b)//复数减整数的实现
{
	Complex result;
	result.real=a.real - b;
	return result;
}
ostream& operator << (ostream& output,Complex& c) //定义运算符“<<”重载函数
{
   output<<"("<<c.real<<"+"<<c.imag<<"i)"<<endl;
   return output;
}
istream& operator >> (istream& input,Complex& c)  //定义重载运算符“>>”重载函数
{
   cout<<"请输入复数的实部与虚部（用空格区分）:";
   input>>c.real>>c.imag;
   return input;
}
int main()
{
    Complex c1,c2,c3,c4;
	cin>>c1;
	cin>>c2;
	cin>>c3;
	c4=c1+1;
	cout<<c4;
	c4=c3++;
	cout<<c4;
	c4=++c3;
	cout<<c4;
	cout<<c3;
    return 0;
}

对于这个实验的总结和讨论

实现算数操作符+、-、自增运算符++等一般有两种方法：

• 第一种方法：类操作符
  此时，操作符函数是类的成员函数。
• 第二种方法：全局操作符
  此时，重载的是全局操作符，需要把一个操作符函数（类似于全局函数）声明为类的友元。

还需要注意的是：

• 算数操作符具有互换性，即左操作与右操作，写代码时应注意重载实现此功能。
• 在程序编写的过程中，本人曾出现后置++与前置++运算符功能写反了的尴尬情况，这是需要注意的，还需要注意的是，在实现自增运算符++的重载时，对于前置的++重载，参数应为空，返回的是this,而对于后置的++重载，参数应为int，这样就可以有所区分，区别，此时返回值依然是this，对于+ -运算符个人认为用全局操作符重载（也就是用友元函数重载）比类操作符重载（也就是用成员函数重载）更加方便快捷，并且思路更为清晰。
• 补充说明： 对于全局操作符重载，不要使用this指针，实例化一个类对象再进行操作，而对于类操作符重载，放心大胆地用this指针吧~