【C++入门】（十七）运算符重载

1. 如何在成员函数中重载运算符？

1.1 前 / 后 缀运算符

1. 前缀运算符： const Counter& operator++();

2. 后缀运算符： const Counter operator++(int);

   后缀中 int 根本没有使用它，只是用来区分 前 / 后 缀运算符

class Counter
{
  public:
  
  // 1.前缀运算符导致修改变量的值，再在表达式中使用修改后的新值
  const Counter& operator++();  //类内声明
  
  // 2.(int)表示后缀运算符，必须按值（而不是按引用）返回，否则函数返回时，将不再在作用域内
  const Counter operator++(int);  
  
  int value;
}

// 1.前缀运算符（类外定义），const引用防误修改
const Counter& Counter::operator++()  
{
  ++value;
  return *this;
}

// 2.后缀运算符（类外定义），const引用防误修改
const Counter Counter::operator++(int)  
{
  Counter temp(*this);
  ++value;
  return temp;
}

 

1.2 加法运算符

运算符重载避免了显式调用函数，让程序更容易使用和理解

eg： gamma = Alpha + Beta； // 编译器将调用 gamma = Alpha.operator+(Beta)；

​ gamma = Alpha.add(Beta)； // 如果写一个add()方法来实现相同的功能

 

1.3 运算符重载的限制

1. 运算符的优先级不能被重载改变。然而，圆括号能够强制改变表达式中重载运算符的求值顺序

2. 重载运算符时不能创造新的运算符，即只能重载现有的运算符

3. 不能将“+”运算符重载为减，运算符旨在方便使用和理解

4. 关系运算符，如 + 和 += 必须被单独重载。

5. 不能被重载的运算符：.（类属关系符）、.*（成员指针运算符）、::（作用域分辨符）和 ? :（三目运算符）。

 

2. 如何重载赋值运算符以管理内存？

2.1 赋值运算符

编译器自动生成默认赋值运算符重载同样是等位赋值（浅拷贝），会造成内存泄漏和重析构

class A
{
  int num;
   c = new char[100];
};
​
int main()
{
  A a;
  A b;
  a = b;  //此时就是调用的赋值运算符重载
}

 

要避免浅拷贝出现内存泄露的情况，那么就要自定义赋值运算符重载，使用深拷贝

A & operator=(const A & other)
{
  if(this == &other)  // 判断右操作数是否为当前对象，以避免意外情况下对象赋给自己，被误释放
      return *this;
  
  //释放，再重新分配内存，避免内存泄露
  delete num;
  num = new int;
  num = other.getnum();
  return *this;  //返回新对象，链式编程
}

 

2.2 赋值运算符和复制构造函数

1. 复制构造函数使用现有对象创建新对象

2. 赋值运算符修改现有对象，使其值和另一对象相同

 

3. 如何在类中包含动态分配的变量？

3.1 转换运算符

将对象转换为内置类型

class Person 
{
public:
    int num =10;
    Person();  //默认构造函数
    Person(int NewNum);  //构造函数重载版本，接受一个int参数
};
​
Person::Person(int NewNum):
    num(NewNum)
{}
​
int main()
{
    int num1 = 20;
  
    Person P  = num1;  //将内置类型变量赋给类对象
    cout << P.num;     //P.num = 20
}

 

3.2 int（）运算符

class Person 
{
public:
    int num;
    Person(); 
    Person(int NewNum);
    operator int();  //转换运算符
};
​
Person::Person(int NewNum):
    num(NewNum)
{}
​
Person::operator int(){ return (num); }  //返回成员变量num，和函数声明中返回类型匹配
​
int main()
{  
    Person P(100);
  
    int num1 = P;  //将类对象赋给内置类型变量
    cout << num1;  // num1 = 100
}