关于运算符重载

之前看《effective c++》的时候，对这一部分印象比较深刻，虽然读的时候有写笔记，但是现在还是写下来我对这一部分理解。详细的内容可以看条款19：分清成员函数，非成员函数和友元。

 

条款19的结论如下：

只有在下列情况下，让函数f成为类c的非成员函数。其余情况，f都声明为c的成员函数。

（1）operator>>和operator<<决不能是成员函数，如果f是operator>>或operator<<，让f成为非成员函数。如果f还要访问c的非公有成员，让f成为c的友元函数。

（2）如果f需要对最左边的参数进行类型转换，让f成为非成员函数。如果f还要访问c的非公有成员，让f成为c的友元函数。

 

照着书上的内容写了两个很简单的例子： 

（1）关于operator>>和operator<<

假如operator>>和operator<<是类的成员函数，以string类为例，在类中会有这样的定义

class string

{

    private:

           char* m_pData;

   public:

           istream& operator>>(istream& input);

           ostream& operator<<(ostream& output);

}

则在调用的时候，会出现这样的形式

string str;

 

str>>cin;  等同于str.operator>>(cin);

str<<cout; 等同于str.operator<<(cout);

 

虽然这样是合法的，编译器并不会报错，但是看起来并不是很合理。因此需要将operator>>和operator<<声明为非成员函数。

 

String.h

//////////////////////////////////////////////////////////// //File:String.h //Date:2011.5.17 //////////////////////////////////////////////////////////// #ifndef _STRING_H #define _STRING_H #include <iostream> using namespace std; class String { private: char* m_pData; public: String(); String(const char* szData); virtual ~String(); friend ostream& operator<<(ostream &oOutput, String &str); }; #endif //_STRING_H

String.cpp

 

 ////////////////////////////////////////////////////////////// //File:String.cpp //Date:2011.5.17 ///////////////////////////////////////////////////////////// #include "string.h" #include <cassert> #include <cstdio> String::String() { m_pData = NULL; } String::String(const char* szData) { int nLen; nLen = strlen(szData) + 1; m_pData = NULL; m_pData = new char[nLen]; assert(m_pData != NULL); memset(m_pData, 0, nLen); memcpy(m_pData, szData, nLen); } String::~String() { delete[] m_pData; m_pData = NULL; } ostream& operator<<(ostream &oOutput, String &str) { return oOutput<<str.m_pData; }

 

main.cpp

#include "string.h" int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { String str("abcd"); cout<<str; //等同于operator<<(cout, str); system("pause"); return 0; }

 

（2）需要对最左边的参数进行类型转换

 有一个有理数的类，假设opertor*是成员函数

class Rational

{

    private:

            int numerator;

            int denominator;

    public:

           Rational operator*(const Rational& r);

};

 则

Rational result = r * 2；，等同于 r.operator*(2)，编译器对2进行了强制类型转换，可以进行运算

而

Rational result = 2 * r，等同于2.operator*(r)，对2来说，没有operator*这个成员函数。就不可以进行运算了，“编译器会去搜索operator * (2, r)这样的非成员函数”（书上），但是搜索失败

 

rational.h

//////////////////////////////////////////////////////////////// //File:rational.h //Date:2011.5.17 //////////////////////////////////////////////////////////////// #ifndef RATIONAL_H #define RATIONAL_H class Rational { private: int m_nNum; int m_nDeno; public: Rational(int nNum = 0, int nDeno = 1); friend Rational operator*(const Rational& lr, const Rational& rr); }; #endif //RATIONAL_H

 

rational.cpp

////////////////////////////////////////////////////// //File:rational.cpp //Date:2011.5.17 /////////////////////////////////////////////////////// #include "rational.h" Rational::Rational(int nNum, int nDeno) { m_nNum = nNum; m_nDeno = nDeno; } Rational operator*(const Rational& lr, const Rational& rr) { return Rational(lr.m_nNum * rr.m_nNum, lr.m_nDeno * rr.m_nDeno); }

 

main.cpp

#include "rational.h" int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { Rational r(1, 4); Rational result; result = 2 * r; return 0; }