C++ 重载运算符
C 重载运算符
一重载函数
1例程
2备注
二重载运算符
11 二元运算符重载
11 一元运算符重载
111 --
2备注
3 特殊运算符重载
31 号运算符
32 下标运算符
32 括号运算符
三重载运算符之友元函数
例程
参考材料
运算符重载实质是函数的重载，所以我们先来了解一下重载函数。
一、重载函数
重载函数是函数的一种特殊情况，为方便使用，C++允许在同一范围中声明几个功能类似的同名函数，但是这些同名函数的形式参数（指参数的个数、类型或者顺序）必须不同，也就是说用同一个函数名完成不同的功能。这就是重载函数。重载函数常用来实现功能类似而所处理的数据类型不同的问题。
1.1、例程
#include <iostream>
using namespace std;
class DemoClass{
public:
void printNumber(int num);
void printNumber(float num);
};
void DemoClass::printNumber(int num)
{
cout << "int: " << num << endl;
}
void DemoClass::printNumber(float num){
cout << "float: " << num << endl;
}
int main(void)
{
DemoClass demoClass;
demoClass.printNumber(1);
demoClass.printNumber(1.1f);
return 0;
}输出：
int: 1 float: 1.1
1.2、备注
函数名必须一致
参数类型必须不同
如果参数类型相同，参数个数必须不同
二、重载运算符
运算符重载，就是对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型。
又是那句话：运算符重载实质是函数的重载
2.1.1、 二元运算符重载
#include <iostream>
using namespace std;
class DemoClass
{
public:
/*构造函数*/
DemoClass(){}
DemoClass(int data);
/*重载 + 号*/
DemoClass operator +(const DemoClass &obj);
/*输出data*/
void printData();
private:
int data;
};
int main(void)
{
DemoClass demo1(1);
(demo1+demo1).printData();
return 0;
}
DemoClass::DemoClass(int data)
{
this->data = data;
}
DemoClass DemoClass::operator +(const DemoClass &obj)
{
return DemoClass(obj.data+data);
}
void DemoClass::printData()
{
cout << this->data << endl;
}输出：
2
2.1.1、 一元运算符重载
此处一元运算符指的是 `++ -- ? ! & -(负号)等
2.1.1.1 ++ --
分为前置和后置方式，需要引入一个无用的参数作为区别。作为前置可以返回引用，作为后置只能返回临时对象(然后再自增或者自减)。
const X& operator ++ ();//前置 const X operator ++ (int);//后置 const X& operator -- (); const X operator -- (int);
自加函数友元方式
由于后置返回的是一个临时对象，所以需要一个新建的对象存起来，就有必要定义一个拷贝构造函数。
其他一元运算符基本上没有什么特别的。大家自己体会，如果想不明白请留言。
2.2、备注
由于运算符重载本质是函数的重载，所以遵循函数重载的要求。
不得创造c++标准中没有的运算符。
不得改变优先级和结合性，以及操作数的个数
当运算符单独出现时依然是本来的用法，重载运算符只能用来进行类间的操作。
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?:此外，C++中的所有运算符都可以重载。(比如：关系运算符<,==,<=,>,>=,!=，逻辑运算符，自增自减运算符，位运算运算符，赋值运算符+=,-=,<<=,^=等但不包括=，内存运算符new,delete,new[],delete[]还有一些特殊的运算符=,[],(),->)
2.3 特殊运算符重载
2.3.1 =号运算符
每当一个类中含有指针成员的时候要特别注意。如果使用已经创建的对象进行初始化时会自动调用拷贝构造函数，如果两个对象都已经初始化好了，要用=符号进行对象间的拷贝就会出问题。什么问题呢？
上代码：
#include <cstring>
#include <iostream>
using namespace std;
class MyString
{
public:
MyString(const char* str){count = strlen(str);pstr = new char[count+1];strcpy(pstr, str);}
~MyString(){delete []pstr;}
void display(void){cout<<pstr<<endl;}
private:
char *pstr;
int count;
};
int main(void)
{
MyString s1("Hello");s1.display();
MyString s2("World");s2.display();
s2 = s1;//glibc detected : double free or corruption
s2.display();
return 0;
}
/** valgrind内存泄露工具检测结果
Invalid free() / delete / delete[] / realloc()
LEAK SUMMARY:
definitely lost: 6 bytes in 1 blocks
**/解释：使用valgrind内存泄露检测工具检测以后发现，出现了二次释放的问题，这个问题出在代码20行，在这个位置s1指针的值被赋给了s2，但是s2原来申请的堆空间没有被释放，s1和s2指向同一块堆空间，程序结束的时候s1与s2的析构函数被调用，于是就double free了。
如何解决这个问题？答案就是重载=,当对象使用=赋值处理指针的时候释放原有的堆空间,新申请一段等长的堆空间进行拷贝，而不是两者指向同一个空间，不同的堆空间仅仅是内容一样就不会double free。
//核心代码 重载 '=' 号运算符
MyString& operator=(MyString& ref)
{
if (this != &ref)
{
delete []pstr;//删除自己申请的空间
count = ref.count;
pstr = new char[count+1];//申请等长的新空间
strcpy(pstr, ref.pstr);//拷贝内存
}
return (*this);
}2.3.2 [] 下标运算符
[]符号原规则是用来当作数组运算符，所以只允许有一个参数，不得没有参数，或者有多个参数，允许用户自定义功能。
#include <iostream>
using namespace std;
class MyArrary
{
public:
MyArrary(int a1,int a2,int a3, int a4){arr[0]=a1;arr[1]=a2;arr[2]=a3;arr[3]=a4;}
//operator overload : []
int& operator[](int num)//返回引用才能进行赋值操作
{
if ((num < 0) || (num > 4))
{
cout <<"error:";
num = 0;
}
return arr[num];
}
private:
int arr[4];
};
int main(void)
{
MyArrary ma(1,2,3,4);
cout << ma[0]<<endl; //取值
ma[0] = 5; //赋值
cout << ma[5]<<endl;
return 0;
}输出：
TODO
[]可以做左值又可以做右值，所以返回为引用，便于赋值。
2.3.2 () 括号运算符
括号通常用来访问多维数组，也可以自定义作用。同()一样可以做左值又可以做右值，所以返回引用。没有参数个数限制，允许没有参数。
#include <iostream>
using namespace std;
class DArrary
{
public:
DArrary(int num){int i = 0; for (i = 0; i< 9;i++) arr[i/3][i%3] = num++;}
void display(void){int i = 0;for (i = 0; i< 9;i++) cout<<arr[i/3][i%3]<<" ";cout<<endl;}
//operator overload : () Multiple Parameters
int& operator()(int a, int b)
{
return arr[a][b];
}
//operator overload : () Singal Parameter
int& operator()(int a)
{
return arr[a/3][a%3];
}
//operator overload : () None Parameter
int& operator()(void)
{
return arr[0][0];
}
private:
int arr[3][3];
};
int main(void)
{
DArrary arr(1);arr.display();
cout << arr(0,0) << endl; //取值
cout << arr(2,2) << endl; //取值
arr(0,0) = 11; //赋值
arr(2,2) = 22; //赋值
cout << arr(0,0) << endl;
cout << arr(2,2) << endl;
cout << arr(7) << endl; //取值
arr(7) = 33; //赋值
cout << arr(7) << endl;
cout << arr() << endl;
arr() = 111;
arr.display();
return 0;
}注意！特殊符号只能重载为非静态的成员函数，不能是友元函数和普通函数
三、重载运算符之友元函数
友元函数形式的重载运算符由于友元的特性，没有this指针,所以只要多一个参数就好了。
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。
例程
friend A operator+(A&,A&);//友元函数
自加友元
返回
friend const CounterB operator++(CounterB& ref, int dump);//后置自加
重载运算符请尽可能的同原来的含义相同或相近，符合软件工程可理解性、可维护性的要求
