看源码学C++运算符重载

前两天自己写过有关运算符重载的代码，那只能算得上表面的了解，看了这篇文章中有关的源码，深知自己还有很多不足，转载了。

 

文章转自：http://blog.csdn.net/rao_warrior/article/details/8702804

“什么是运算符的重载”与“为什么要引入运算符重载？”这两个问题，在这里都不多说了，百度一下就都ＯＫ了

下面说了一下一些比较容易错的重载，

首先看看模板们是如何声明重载的

下是iterator 模板中的一段源码，大家看看它的格式：

iterator 的一段源码

<SPAN style="WHITE-SPACE: pre"> </SPAN>typedef _Vector_iterator<_Ty, _Alloc> _Myt;    reference operator*() const
        {   // return designated object
        return ((reference)**(_Mybase *)this);
        }

    pointer operator->() const
        {   // return pointer to class object
        return (&**this);
        }

    _Myt& operator++()
        {   // preincrement
        ++(*(_Mybase *)this);
        return (*this);
        }

    _Myt operator++(int)
        {   // postincrement
        _Myt _Tmp = *this;
        ++*this;
        return (_Tmp);
        }

    _Myt& operator--()
        {   // predecrement
        --(*(_Mybase *)this);
        return (*this);
        }

    _Myt operator--(int)
        {   // postdecrement
        _Myt _Tmp = *this;
        --*this;
        return (_Tmp);
        }

    _Myt& operator+=(difference_type _Off)
        {   // increment by integer
        (*(_Mybase *)this) += _Off;
        return (*this);
        }

    _Myt operator+(difference_type _Off) const
        {   // return this + integer
        _Myt _Tmp = *this;
        return (_Tmp += _Off);
        }

    _Myt& operator-=(difference_type _Off)
        {   // decrement by integer
        return (*this += -_Off);
        }

    _Myt operator-(difference_type _Off) const
        {   // return this - integer
        _Myt _Tmp = *this;
        return (_Tmp -= _Off);
        }

    difference_type operator-(const _Mybase& _Right) const
        {   // return difference of iterators
        return (*(_Mybase *)this - _Right);
        }

    reference operator[](difference_type _Off) const
        {   // subscript
        return (*(*this + _Off));
        }

	typedef _Vector_iterator<_Ty, _Alloc> _Myt;	reference operator*() const
		{	// return designated object
		return ((reference)**(_Mybase *)this);
		}

	pointer operator->() const
		{	// return pointer to class object
		return (&**this);
		}

	_Myt& operator++()
		{	// preincrement
		++(*(_Mybase *)this);
		return (*this);
		}

	_Myt operator++(int)
		{	// postincrement
		_Myt _Tmp = *this;
		++*this;
		return (_Tmp);
		}

	_Myt& operator--()
		{	// predecrement
		--(*(_Mybase *)this);
		return (*this);
		}

	_Myt operator--(int)
		{	// postdecrement
		_Myt _Tmp = *this;
		--*this;
		return (_Tmp);
		}

	_Myt& operator+=(difference_type _Off)
		{	// increment by integer
		(*(_Mybase *)this) += _Off;
		return (*this);
		}

	_Myt operator+(difference_type _Off) const
		{	// return this + integer
		_Myt _Tmp = *this;
		return (_Tmp += _Off);
		}

	_Myt& operator-=(difference_type _Off)
		{	// decrement by integer
		return (*this += -_Off);
		}

	_Myt operator-(difference_type _Off) const
		{	// return this - integer
		_Myt _Tmp = *this;
		return (_Tmp -= _Off);
		}

	difference_type operator-(const _Mybase& _Right) const
		{	// return difference of iterators
		return (*(_Mybase *)this - _Right);
		}

	reference operator[](difference_type _Off) const
		{	// subscript
		return (*(*this + _Off));
		}

根据上面的源码示例，我们很容易看到：

前缀++（--）与后缀++（--）

1、a++
       函数返回：temp(临时变量)
       函数返回是否是const类型：返回是一个拷贝后的临时变量)，不能出现在等号的左边(临时变量不能做左值)，函数的结果只能做右值，则要返回一个const类型的值
      ++a
       函数返回：*this;
      函数返回是否是const类型：返回原状态的本身，返回值可以做左值，即函数的结果可以做左值，则要返回一个非const类型的值
2、前后缀仅从函数名(operator++)无法区分，只能有参数区分，这里引入一个虚参数int x，x可以是任意整数。
3、单目运算符的重载：
      重载运算符函数名：operator@(参数表)
      隐式调用形式：obj1@  或 @obj1
      显式调用形式：
             成员函数:
                    obj1.operator@( )//前缀
                    obj1.operator@(0)//后缀
             友元函数:
                    operator@(OBJ obj)//前缀
                    operator@(OBJ obj,int x)//后缀
      执行时，隐式调用形式和显式调用形式都会调用函数operator@()

给出示例出下：

#include <iostream>
using namespace std;

class Point
{
private:
    int x;
public:
    Point(int x1)
    {   x=x1;}
    Point& operator++();//成员函数定义自增
    Point operator++(int x); //后缀可以返回一个const类型的值
//  Point& operator--();//成员函数定义自增
//  Point operator--(int x); //后缀可以返回一个const类型的值
    friend Point& operator--(Point& p);//友元函数定义--
    friend Point operator--(Point& p,int x);//后缀可以返回一个const类型的值

    friend ostream& operator<<(ostream&out,const Point& p ){
        out<<p.x;
        return out ;
    }
};

Point& Point::operator++()//++obj
{
    x++;
    return *this;
}
Point Point::operator++(int x)//obj++
{
    Point temp = *this;
    this->x++;
    return temp;
}
Point& operator--(Point& p)//--obj
{
    p.x--;
    return p;
    //前缀形式(--obj)重载的时候没有虚参,通过引用返回*this 或 自身引用,也就是返回变化之后的数值
}
Point operator--(Point& p,int x)//obj--
{
    Point temp = p;
    p.x--;
    return temp;
    // 后缀形式obj--重载的时候有一个int类型的虚参, 返回原状态的拷贝
}
int main(){
    Point a(1);
    Point b(2);
    a++;//隐式调用成员函数operator++(0),后缀表达式
    ++a;//隐式调用成员函数operator++(),前缀表达式
    b--;//隐式调用友元函数operator--(0),后缀表达式
    --b;//隐式调用友元函数operator--(),前缀表达式
    cout<<a.operator ++(2);//显式调用成员函数operator ++(2)，后缀表达式
    cout<<a.operator ++();//显式调用成员函数operator ++()，前缀表达式
    cout<<operator --(b,2);//显式调用友元函数operator --(2)，后缀表达式
    cout<<operator --(b);//显式调用友元函数operator --()，前缀表达式 </pre>
    return 0;
}

#include <iostream>
using namespace std;

class Point  
{  
private:  
	int x; 
public:  
	Point(int x1)
	{  	x=x1;}  
	Point& operator++();//成员函数定义自增
	Point operator++(int x); //后缀可以返回一个const类型的值
//	Point& operator--();//成员函数定义自增
//	Point operator--(int x); //后缀可以返回一个const类型的值
	friend Point& operator--(Point& p);//友元函数定义--
	friend Point operator--(Point& p,int x);//后缀可以返回一个const类型的值

	friend ostream& operator<<(ostream&out,const Point& p ){
		out<<p.x;
		return out ;
	}
};  

Point& Point::operator++()//++obj
{
	x++;
	return *this;
}
Point Point::operator++(int x)//obj++
{
	Point temp = *this;
	this->x++;
	return temp;
}
Point& operator--(Point& p)//--obj
{
	p.x--;
	return p;
	//前缀形式(--obj)重载的时候没有虚参,通过引用返回*this 或 自身引用,也就是返回变化之后的数值
}
Point operator--(Point& p,int x)//obj--
{
	Point temp = p;
	p.x--;
	return temp;
	// 后缀形式obj--重载的时候有一个int类型的虚参, 返回原状态的拷贝
}
int main(){
	Point a(1);
	Point b(2);
	a++;//隐式调用成员函数operator++(0),后缀表达式
	++a;//隐式调用成员函数operator++(),前缀表达式
	b--;//隐式调用友元函数operator--(0),后缀表达式
	--b;//隐式调用友元函数operator--(),前缀表达式
	cout<<a.operator ++(2);//显式调用成员函数operator ++(2)，后缀表达式
	cout<<a.operator ++();//显式调用成员函数operator ++()，前缀表达式
	cout<<operator --(b,2);//显式调用友元函数operator --(2)，后缀表达式
	cout<<operator --(b);//显式调用友元函数operator --()，前缀表达式 </pre>
	return 0;
}

 

重载输入输出操作符<< >>（另外再强调一下这个）

重载方式：只能使用友元函数重载 且 使用三个引用&
函数名：
       输出流： operator<<(参数表)
       输入流：operator>>(参数表)
参数表：固定（容易出错啊），两个参数均用引用&
       输出流： 必须是两个参数：对输出流ostream& 和 对象
                        第一个操作数cout，定义在文件iostream中，是标准类类型ostream的对象的引用。
                        如：ostream& cout,const Point& p
       输入流：必须是两个参数：对输入流ostream& 和 对象
                       第一个操作数是cin，定义在文件iostream，实际上是标准类类型istream的对象的引用
                       如：instream& cin,const Point& p
函数调用：
       输出流： 显式调用：cout<<对象
                        隐式调用： operator<<(cout，对象)
       输入流：显式调用：cin>>对象
                        隐式调用： operator>>(cin，对象)
返回类型：返回类型固定 + 使用返回函数引用（满足连续输出）
       输出流： 返回ostream&
                        如：ostream& operator<<(ostream& cout,const Point& p)
       输入流：返回：istream&
                        如：istream& operator>>(istream& cin,Point& p)
注意：为什么输入输出操作符的重载必须使用友元函数？
因为：成员函数要求是有对象调用，则第一个参数必须是类的对象，但是<<和>>第一个参数是流的对象引用。故，不能使用成员函数

示例代码如下：

class ABC{
    int data ;
public:
    ABC(int d):data(90){    }
    friend ostream&operator<<(ostream&out,const ABC &o) ;
    friend istream& operator >>(istream & in, ABC &i);
};
ostream &operator<<(ostream&out,const ABC &o){
    out<<o.data;
    return out ;
}
istream &operator>>(istream& in, ABC &i){
    in>>i.data ;
    return in;
}

class ABC{
	int data ;
public:
	ABC(int d):data(90){	}
	friend ostream&operator<<(ostream&out,const ABC &o) ;
	friend istream& operator >>(istream & in, ABC &i);
};
ostream &operator<<(ostream&out,const ABC &o){
	out<<o.data;
	return out ;
}
istream &operator>>(istream& in, ABC &i){
	in>>i.data ;
	return in;
}

部分内容参考：http://blog.csdn.net/insistgogo/article/details/6626952