从零开始学C++之运算符重载（三）：完善String类（[]、 +、 += 运算符重载）、>>和<<运算符重载

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在前面文章中使用过几次String类的例子，现在多重载几个运算符，更加完善一下，并且重载流类运算符。

[]运算符重载

+运算符重载

+=运算符重载

<<运算符重载
>>运算符重载

String.h：

 C++ Code 

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#ifndef _STRING_H_ #define _STRING_H_ #include <iostream> using  namespace std; class String { public:     String( const  char *str =  "");     String( const String &other);     String & operator=( const String &other);     String & operator=( const  char *str);      bool  operator!()  const;      char & operator[]( unsigned  int index);      const  char & operator[]( unsigned  int index)  const;      friend String  operator+( const String &s1,  const String &s2);     String & operator+=( const String &other);      friend ostream & operator<<(ostream &os,  const String &str);      friend istream & operator>>(istream &is, String &str);     ~String( void);      void Display()  const;      int Length()  const;      bool IsEmpty()  const; private:     String &Assign( const  char *str);      char *AllocAndCpy( const  char *str);      char *str_; }; #endif  // _STRING_H_

String.cpp：

 C++ Code 

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#pragma warning(disable: 4996) #include  "String.h" #include <string.h> //#include <iostream> //using namespace std; String::String( const  char *str) {     str_ = AllocAndCpy(str); } String::String( const String &other) {     str_ = AllocAndCpy(other.str_); } String &String:: operator=( const String &other) {      if ( this == &other)          return * this;      return Assign(other.str_); } String &String:: operator=( const  char *str) {      return Assign(str); } String &String::Assign( const  char *str) {      delete[] str_;     str_ = AllocAndCpy(str);      return * this; } bool String:: operator!()  const {      return strlen(str_) !=  0; } char &String:: operator[]( unsigned  int index) {      //return str_[index];      //non const 版本调用 const版本      return  const_cast< char &>( static_cast< const String &>(* this)[index]); } const  char &String:: operator[]( unsigned  int index)  const {      return str_[index]; } String::~String() {      delete[] str_; } char *String::AllocAndCpy( const  char *str) {      int len = strlen(str) +  1;      char *newstr =  new  char[len];     memset(newstr,  0, len);     strcpy(newstr, str);      return newstr; } void String::Display()  const {     cout << str_ << endl; } int String::Length()  const {      return strlen(str_); } bool String::IsEmpty()  const {      return Length() ==  0; } String  operator+( const String &s1,  const String &s2) {      //int len = strlen(s1.str_) + strlen(s2.str_) + 1;      //char* newstr = new char[len];      //memset(newstr, 0, len);      //strcpy(newstr, s1.str_);      //strcat(newstr, s2.str_);      //      //String tmp(newstr);      //delete newstr;     String str = s1;     str += s2;      return str; } String &String:: operator+=( const String &other) {      int len = strlen(str_) + strlen(other.str_) +  1;      char *newstr =  new  char[len];     memset(newstr,  0, len);     strcpy(newstr, str_);     strcat(newstr, other.str_);      delete[] str_;     str_ = newstr;      return * this; } ostream & operator<<(ostream &os,  const String &str) {     os << str.str_;      return os; } istream & operator>>(istream &is, String &str) {      char tmp[ 1024];     cin >> tmp;     str = tmp;      return is; }

main.cpp：

 C++ Code 

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#include  "String.h" #include <iostream> using  namespace std; int main( void) {     String s1( "abcdefg");      char ch = s1[ 2];     cout << ch << endl;     s1[ 2] =  'A';     s1.Display();      const String s2( "xyzabc");     ch = s2[ 2];      //s2[2] = 'M'; Error     s2.Display();     String s3 =  "xxx";     String s4 =  "yyy";     String s5 = s3 + s4;     s5.Display();     String s6 =  "aaa" + s3 +  "sdfadfa" +  "xxxx";     s6.Display();     s3 += s4;     s3.Display();     cout << s3 << endl;     String s7;     cin >> s7;     cout << s7 << endl; if (!s7.IsEmpty()) cout<<s7.Length()<<endl;      return  0; }

需要注意的是，不能将String类的构造函数声明为explicit，否则    String s3 = "xxx"; 编译出错；operator[] 的non const 版本调用了const 版本的实现，其中使用了static_cast和 const_cast 两种类型转换操作符，可以参考这里；operator+ 调用了operator+= 的实现；只能将流类运算符重载为友元函数，因为第一个参数是流类引用，不是String 类。

通过实现这样一个字符串类，我们可以熟悉基本的内存管理与拷贝控制。

参考：

C++ primer 第四版
Effective C++ 3rd
C++编程规范