c++:类和对象（5）,运算符重载
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运算符重载概念：
+运算符重载
1.成员函数重载+号
2.全局函数重载+号
打印结果：
<<运算符重载
递增运算符重载
简单例子
输出结果为：
赋值运算符重载
如何重载
输出结果为：
什么时候重载
关系运算符重载
简单例子：
输出结果如下：
函数调用运算符重载
简单例子
输出结果为：
运算符重载概念：
对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的类型数据
+运算符重载
1.成员函数重载+号
#include
using namespace std;
class person
{
public:
// 1. 成员函数重载加号运算符
// 这里重载了加号运算符，使得两个person对象相加时，可直接通过加号进行操作
person operator+(person& p)
{
person temp;
temp.m_a = this->m_a + p.m_a; // 对m_a进行相加操作
temp.m_b = this->m_b + p.m_b; // 对m_b进行相加操作
return temp; // 返回相加后的结果
}
int m_a;
int m_b;
};
void test01()
{
person p1;
p1.m_a = 10;
p1.m_b = 20;
person p2;
p2.m_a = 10;
p2.m_b = 20;
person p3 = p1 + p2; // 将p1和p2相加的结果赋值给p3
cout << p3.m_a << endl; // 输出p3的m_a值
cout << p3.m_b << endl; // 输出p3的m_b值
}
int main()
{
test01(); // 调用test01函数进行测试
system("pause"); // 暂停系统， Windows下使用
return 0;
}
以上代码定义了一个person类，并重载了+运算符，使得两个person对象可以通过+进行相加操作。测试时创建了两个person对象p1和p2，将它们相加的结果赋值给p3，然后输出p3的成员变量m_a和m_b的值。
2.全局函数重载+号
#include
using namespace std;
class MyNumber
{
private:
int value;
public:
MyNumber(int val) : value(val) {}
int getValue() const { return value; }
// 友元函数，全局函数重载加号运算符
friend MyNumber operator+(const MyNumber& num1, const MyNumber& num2);
};
// 全局函数重载加号运算符
MyNumber operator+(const MyNumber& num1, const MyNumber& num2)
{
int sum = num1.value + num2.value;
return MyNumber(sum);
}
int main()
{
MyNumber num1(5);
MyNumber num2(7);
MyNumber sum = num1 + num2; // 使用重载的加号运算符进行相加操作
cout << "num1 = " << num1.getValue() << endl;
cout << "num2 = " << num2.getValue() << endl;
cout << "sum = " << sum.getValue() << endl;
return 0;
}
打印结果：
在上述示例代码中，定义了一个名为MyNumber的类，其中包含一个私有成员变量value和构造函数。
为了使全局函数能够访问MyNumber类的私有成员，我们将该全局函数声明为MyNumber类的友元函数。在这个友元函数operator+中，我们重载了加号运算符，实现了两个MyNumber对象相加操作，并返回一个新的MyNumber对象作为结果。
在main函数中，我们创建了两个MyNumber对象num1和num2，然后使用重载的加号运算符将它们相加，将结果赋值给sum。最后，通过getValue成员函数分别输出num1、num2和sum的值。
总结：对于内置的数据类型的表达式的运算符是不可能改变的
<<运算符重载
#include
using namespace std;
class Point
{
private:
int x, y;
public:
Point(int a = 0, int b = 0) : x(a), y(b) {}
int getX() const { return x; }
int getY() const { return y; }
// 友元函数，全局函数重载输出运算符
friend ostream& operator<<(ostream& os, const Point& p);
};
// 全局函数重载输出运算符
ostream& operator<<(ostream& os, const Point& p)
{
os << "(" << p.x << ", " << p.y << ")";
return os;
}
int main()
{
Point p(3, 5);
cout << "The coordinates of p: " << p << endl;
return 0;
}
输出结果为：
The coordinates of p: (3, 5)在上述示例代码中，定义了一个名为Point的类，其中包含了两个私有成员变量x和y，以及构造函数和获取成员变量的成员函数。
为了实现以自定义的方式输出Point类对象，我们重载了输出运算符<<。全局函数operator<<接受一个ostream对象os和一个Point对象p作为参数。在函数体中，我们使用os对象来输出p的坐标信息。
在main函数中，我们创建了一个Point对象p，然后使用重载的输出运算符将p输出到标准输出流中。输出的结果将会是形如(3, 5)的坐标信息。
递增运算符重载
简单例子
#include
using namespace std;
class MyNumber
{
private:
int value;
public:
MyNumber(int val) : value(val) {}
int getValue() const
{
return value;
}
// 重载前置递增运算符
MyNumber& operator++()
{
value++;
return *this;
}
// 重载后置递增运算符
MyNumber operator++(int)
{
MyNumber temp(value);
value++;
return temp;
}
};
int main()
{
MyNumber num(5);
cout << "原始值：" << num.getValue() << endl;
MyNumber preIncrement = ++num; // 前置递增运算符
cout << "前置递增后的值：" << num.getValue() << endl;
cout << "前置递增值：" << preIncrement.getValue() << endl;
MyNumber postIncrement = num++; // 后置递增运算符
cout << "后置递增后的值：" << num.getValue() << endl;
cout << "后置递增值：" << postIncrement.getValue() << endl;
return 0;
}
在上述示例代码中，定义了一个名为MyNumber的类，其中包含一个私有成员变量value和构造函数。
在MyNumber类中，我们重载了前置递增运算符(++num)和后置递增运算符(num++)。前置递增运算符函数返回一个引用，先将value成员变量加1，然后返回递增后的对象。后置递增运算符函数接受一个额外的整型参数（通常为0），用于区分前置和后置递增运算符，创建一个临时对象保存递增前的值，然后将value成员变量加1，并返回临时对象。
注意：区别前置加加和后置加加的返回类型，看是否错误的进行了重载函数。
在main函数中，我们创建了一个MyNumber对象num，然后进行前置递增运算和后置递增运算。我们将递增后的num对象的值以及返回的递增前的对象的值进行输出。
输出结果为：
原始值：5
前置递增后的值：6
前置递增值：6
后置递增后的值：7
后置递增值：6总结：前置++返回引用，后置++返回值， 还要加参数，区别重置函数。
赋值运算符重载
如何重载
#include
using namespace std;
class MyClass
{
private:
int value;
public:
MyClass(int val) : value(val) {}
int getValue() const
{
return value;
}
// 赋值运算符重载
MyClass& operator=(const MyClass& other)
{
if (this != &other) { // 检查自我赋值
value = other.value;
}
return *this;
}
};
int main()
{
MyClass obj1(5);
MyClass obj2(10);
cout << "obj1的初始值: " << obj1.getValue() << endl;
cout << "obj2的初始值: " << obj2.getValue() << endl;
obj1 = obj2; // 使用赋值运算符将obj2的值赋给obj1
cout << "赋值后，obj1的值: " << obj1.getValue() << endl;
return 0;
} 在上述示例代码中，我们在MyClass类中重载了赋值运算符(operator=)。该函数接收一个常量引用参数 other，表示赋值运算符右侧的对象。
在重载函数中，我们首先进行自我赋值检查，以避免在赋值时发生错误。然后，将other对象的值赋给this指针所指向的对象的value成员变量。
在main函数中，我们创建了两个MyClass对象 obj1 和 obj2。然后使用赋值运算符将 obj2 的值赋给了 obj1。最后输出 obj1 的值进行验证。
输出结果为：
obj1的初始值: 5
obj2的初始值: 10
赋值后，obj1的值: 10什么时候重载
当类中含有指针成员变量时，需要深拷贝对象的内容而不只是复制指针的地址。通过重载赋值运算符，可以在对象赋值时自定义深拷贝的行为，确保指针所指的资源得到正确的复制和释放。
当类中存在动态分配的资源，如文件句柄、网络连接等，需要在对象赋值时确保资源的正确释放和转移。
当类中含有其他类对象作为成员变量时，通过重载赋值运算符，可以实现对成员对象的赋值操作。
当使用类的对象进行赋值操作时，希望自定义赋值的行为，例如执行额外的检查、记录操作日志等。
关系运算符重载
简单例子：
#include
using namespace std;
class Student
{
private:
int age;
public:
Student(int studentAge) : age(studentAge) {}
// 重载等于运算符
bool operator==(const Student& other) const
{
return (age == other.age);
}
// 重载小于运算符
bool operator<(const Student& other) const
{
return (age < other.age);
}
int getAge() const
{
return age;
}
};
int main()
{
Student s1(20);
Student s2(18);
Student s3(20);
cout << "s1的年龄: " << s1.getAge() << endl;
cout << "s2的年龄: " << s2.getAge() << endl;
cout << "s3的年龄: " << s3.getAge() << endl;
// 使用重载的等于运算符
if (s1 == s2)
{
cout << "s1 等于 s2" << endl;
}
else
{
cout << "s1 不等于 s2" << endl;
}
if (s1 == s3)
{
cout << "s1 等于 s3" << endl;
}
else
{
cout << "s1 不等于 s3" << endl;
}
// 使用重载的小于运算符
if (s1 < s2)
{
cout << "s1 小于 s2" << endl;
}
else
{
cout << "s1 不小于 s2" << endl;
}
if (s2 < s3)
{
cout << "s2 小于 s3" << endl;
}
else
{
cout << "s2 不小于 s3" << endl;
}
return 0;
}
在上述代码中，我们定义了一个 Student 类，其中包含一个私有的 age 成员变量和对应的访问器函数 getAge()。
我们重载了等于运算符（==）和小于运算符（<）。在重载函数中，我们比较了两个 Student 对象之间的年龄。
在 main 函数中，我们创建了三个 Student 对象 s1、s2 和 s3，并输出他们的年龄。
接下来，我们使用重载的等于运算符来比较 s1 和 s2，以及 s1 和 s3 的年龄是否相等，并输出结果。
然后，我们使用重载的小于运算符来比较 s1 和 s2，以及 s2 和 s3 的年龄大小，并输出结果。
输出结果如下：
s1的年龄: 20
s2的年龄: 18
s3的年龄: 20
s1 不等于 s2
s1 等于 s3
s1 不小于 s2
s2 小于 s3函数调用运算符重载
由于重载后的使用的方式非常像函数的调用，因此称为仿函数。
简单例子
#include
using namespace std;
class MyFunction
{
public:
int operator()(int a, int b)
{
return a + b;
}
};
int main()
{
MyFunction myFunc;
int result = myFunc(2, 3); // 调用重载的函数调用运算符
cout << "调用结果: " << result << endl;
return 0;
}
在上述代码中，我们定义了一个名为 MyFunction 的类，并重载了函数调用运算符 operator()。重载后的函数调用运算符将两个参数相加，并返回结果。
在 main 函数中，我们创建了 MyFunction 类的对象 myFunc。然后，我们将对象 myFunc 当作函数一样进行调用，传递两个参数，并将结果存储在 result 变量中。
输出结果为：
调用结果: 5