C++学习之运算符重载的总结

C++学习之运算符重载的总结

             运算符重载是对已有的运算符赋予多重含义，使同一个运算符作用域不同类型的数据导致不同行为的发生，C++为运算符重载提供了一种方法，即运算符重载函数。其函数名字规定为operator后紧跟重载运算符。比如：operator+(),operator*()等。

(1)运算符重载函数作为类的友元函数的形式：

　　class 类名

　　{

　　　　friend 返回类型 operator运算符(形参表);

　　}

　　类外定义格式：

　　返回类型 operator运算符(参数表)

　　{

　　　　函数体

　　}

友元函数重载双目运算符(有两个操作数，通常在运算符的左右两则)，参数表中的个数为两个。若是重载单目运算符(只有一个操作数)，则参数表中只有一参数。

同一个运算符可以定义多个运算符重载函数来进行不同的操作。

　　(2)运算符重载函数作为类的成员函数的形式：

　　class 类名

　　{

　　　　返回类型 operator 运算符(形参表);

　　}

　　　类外定义格式：

　　返回类型 类名:: operator 运算符(形参表)

　　{

　　　　函数体;

　　}

对于成员函数重载运算符而言，双目运算符的参数表中仅有一个参数，而单目则无参数。同样的是重载，为什么和友元函数在参数的个数上会有所区别的。原因在于友元函数，没有this指针。

      对于双目运算符而言，运算符重载函数的形参中仅为一个参数，它作为运算符的右操作数(如com2对象)，而当前对象作为左操作数(如：上述中的com1对象)，它是通过this指针隐含传递给成员运算符重载函数的。例如下面这样的定义：

Complex operator+(Complex com1);//成员函数重载双目运算符+

20 Complex Complex::operator+(Complex com1)

21 {
22 return Complex(real+com1.real,imag+com1.imag);
23 }

对于单目运算符而言，当前对象作为运算符的操作数。

　　在运算符重载运用时应该注意以下几个问题：(1)C++中只能对已有的C++运算符进行重载，不允许用户自己定义新的运算符;(2)C++中绝大部分的运算符可重载，除了成员访问运算符.，成员指针访问运算符.*，作用域运算符::，长度运算符sizeof以及条件运算符?:;(3)重载后不能改变运算符的操作对象(操作数)的个数。如："+"是实现两个操作数的运算符，重载后仍然为双目运算符;(4)重载不能改变运算符原有的优先级;(5)重载不能改变运算符原有结合的特性。比如：z=x/y*a，执行时是先做左结合的运算x/y，重载后也是如此，不会变成先做右结合y*a;(6)运算符重载不能全部是C++中预定义的基本数据，这样做的目的是为了防止用户修改用于基本类型数据的运算符性质;(7)从上述的示例中可以看到双目运算符可以被重载为友元函数也可以重载为成员函数，但有一种情况，只能使用友元函数，那就是要访问的数据为类的私有成员。

运算符重载的总结：

     

1.一般运算符重载

       在进行对象之间的运算时，程序会调用与运算符相对应的函数进行处理，所以运算符重载有两种方式：成员函数和友元函数。成员函数的形式比较简单，就是在类里面定义了一个与操作符相关的函数。友元函数因为没有this指针，所以形参会多一个。

两种重载方式的比较：

• 一般情况下，单目运算符最好重载为类的成员函数；双目运算符则最好重载为类的友元函数。
• 以下一些双目运算符不能重载为类的友元函数：=、()、[]、->。
• 类型转换函数只能定义为一个类的成员函数而不能定义为类的友元函数。 C++提供4个类型转换函数：reinterpret_cast（在编译期间实现转换）、const_cast（在编译期间实现转换）、stactic_cast（在编译期间实现转换）、dynamic_cast（在运行期间实现转换，并可以返回转换成功与否的标志）。
• 若一个运算符的操作需要修改对象的状态，选择重载为成员函数较好。
• 若运算符所需的操作数（尤其是第一个操作数）希望有隐式类型转换，则只能选用友元函数。
• 当运算符函数是一个成员函数时，最左边的操作数（或者只有最左边的操作数）必须是运算符类的一个类对象（或者是对该类对象的引用）。如果左边的操作数必须是一个不同类的对象，或者是一个内部 类型的对象，该运算符函数必须作为一个友元函数来实现。
• 当需要重载运算符具有可交换性时，选择重载为友元函数。

注意事项：

1. 除了类属关系运算符”.”、成员指针运算符”.*”、作用域运算符”::”、sizeof运算符和三目运算符”?:”以外，C++中的所有运算符都可以重载。
2. 重载运算符限制在C++语言中已有的运算符范围内的允许重载的运算符之中，不能创建新的运算符。
3. 运算符重载实质上是函数重载，因此编译程序对运算符重载的选择，遵循函数重载的选择原则。
4. 重载之后的运算符不能改变运算符的优先级和结合性，也不能改变运算符操作数的个数及语法结构。
5. 运算符重载不能改变该运算符用于内部类型对象的含义。它只能和用户自定义类型的对象一起使用，或者用于用户自定义类型的对象和内部类型的对象混合使用时。
6. 运算符重载是针对新类型数据的实际需要对原有运算符进行的适当的改造，重载的功能应当与原有功能相类似，避免没有目的地使用重载运算符。