第8章 運算符重載
【考點一】 運算符函數(shù)據(jù)與運算符重載
運算符重載是計算機語言固有多態(tài)性的體現(xiàn),是構(gòu)成計算機語言的基礎(chǔ)之一。C++把重載的運算符視為特殊的函數(shù),稱為運算符函數(shù)。運算符重載就是函數(shù)重載的一種特殊情況。像對待一般重載函數(shù)一樣,編譯系統(tǒng)能夠依據(jù)使用運算符的不同環(huán)境,即參數(shù)(操作數(shù))的數(shù)量或類型的差異,區(qū)分同一運算符的不同含義。"運算符重載"是針對C++中原有運算符進行的,不可能通過重載創(chuàng)造出新的運算符。除了.、.*、->*、::、?:這五個運算符外,其他運算符都可以重載。由于很多符號是一元運算符和二元運算符公用的,為了避免含混,不得為重載的運算符函數(shù)設(shè)置默認值,調(diào)用時也就不得省略實參。除了new和delete這兩個較為特殊運算符以外,任何運算符如果作為成員函數(shù)重載時不得重載為靜態(tài)函數(shù)。=、[ ]、()、->以及所有的類型轉(zhuǎn)換運算符只能作為成員函數(shù)重載,而且不能是針對枚舉類型操作數(shù)的重載。運算符函數(shù)的函數(shù)名是由運算符前加關(guān)鍵字operator構(gòu)成的,在聲明運算符或調(diào)用運算符時都可以用這個名稱。
【考點二】 典范運算符的重載
1.關(guān)于分數(shù)類fractionfraction的聲明和定義包含在頭文件fraction.h和程序文件fraction.cpp中。一個標準的用fraction表示的分數(shù)須滿足以下復(fù)印件:①分母永遠為正,分數(shù)和符號用分子表示;②分子分母互質(zhì),即總表示為最簡分數(shù)。fraction通過兩個私有數(shù)據(jù)成員num和den分別保存分子和分母,并在必要時調(diào)用standardize函數(shù)進行標準化處理,以使num和den的值滿足標準分數(shù)的條件。gcd是求兩個整數(shù)的最大公約數(shù)的函數(shù),standardize在化簡分數(shù)時要調(diào)用它。
2.重載取負運算符"-"因為fraction用分子的符號代表整個分數(shù)的符號,因此所謂"取負"只需對分子num取負就可以了。由于取負運算符"-"是一元運算符,當作為成員函數(shù)重載時參數(shù)表中沒有參數(shù),那個唯一的操作數(shù)以this指針的形式隱藏在參數(shù)表中。為此,只需要在fraction.h的類聲明中增加:fraction poerator -()const { return fraction(-num,den);}就可以了。由于在類聲明中直接給出了完整定義,因此是一個inline函數(shù)。"-"是一個典型的一元運算符,除++、--外的其他一元運算符的重載都可以參考這里描述的方法。
3.重載加法運算符"+"" +"是一個二元運算符,因此作為成員函數(shù)重載時參數(shù)表中只有一個參數(shù),對應(yīng)于第二操作數(shù),而第一操作數(shù)就是對象本身,僅以this指針的形式隱藏在參靈敏表中。"+"是一個典型的二元運算符,除賦值類運算符外的其他二元運算符的重載都可以參考這里描述的方法。
4.重載增1運算符"+ +"+ +既可以是前綴運算符(前增1),又可以是后綴運算符(后增1)。為了區(qū)分這兩種情況,重載這兩個運算符時必須在格式上有所區(qū)別:重載后綴+ +時必須多一個虛擬參數(shù):int,因此從形式上看像是一個二元運算符重載。
5.重載類型轉(zhuǎn)換符"long"類型轉(zhuǎn)換符必須作為成員函數(shù)重載。在重載類型轉(zhuǎn)換符時,由于運算符本身已經(jīng)表示出返回值類型,因此不需要返回值類型的聲明。一個分數(shù)可以看成是由一個整數(shù)部分和一個純分數(shù)部分組成的,為了取得一個分數(shù)的整數(shù)部分,可為fraction重載類型轉(zhuǎn)換符long。為此可在fraction.h的類聲明中增加:opertator long()const { return num/den;}
6.重載賦值運算符"="賦值運算符只能作為成員函數(shù)重載。常見的真正需要重載賦值運算符的情況是:類中包含指向動態(tài)空間的指針賦值運算符=的重載應(yīng)注意以下幾點:①返回值聲明為引用,而函數(shù)體中總是用語句return *this;返回;②如果參數(shù)被聲明為指向同類對象的引用或指針,應(yīng)判別所指向?qū)ο蟮氖欠衽c被賦值對象為同一對象,如果是,立即返回,不做任何賦值處理;③如果被賦值對象占用了動態(tài)空間或其他資源,應(yīng)首先釋放這些資源,以便接收新的資源; ④如果參數(shù)被聲明為指針或引用,通常應(yīng)加上const修飾;⑤如果參數(shù)被聲明為指針,應(yīng)判別是否為空,以便做出特殊處理;⑥一個類如果需要重載運算符=,通常也就需要定義自己特有的拷貝構(gòu)造函數(shù),反之亦然。
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