C++中预定义的加、减等运算符的操作对象只能是基本的数据类型。如果要在用户自定义的类型对象上应用同样的运算符,就需要通过运算符重载来重新定义其实现,使它能够用于自定义类型执行特定的操作,所以运算符重载的基本要求是要跟应用在基本数据类型上的功能“”看起来“”是一致的。
运算符重载的实质是函数重载,其定义也于一般函数的定义类似,唯一一点区别是运算符函数的函数名是由关键字operator和其后要重载的运算符符号构成的。运算符函数定义的一般格式如下:
<返回值类型> operator <运算符符号>(<参数表>)
{
<函数体>
}
对比一般函数的定义格式为:
<返回值类型> <函数名>(<参数表>)
{
<函数体>
}
把一般函数定义中的“函数名”替换为“operator+运算符”的形式即为运算符的定义。
对一个自定义类型对象应用操作符运算,我的理解是,相当于对该对象执行操作符重载函数所定义的行为,把重载的运算符操作当成一般函数操作来看待,理解上就会简单很多。
给出string类的大部分运算符实现,包括string类构造函数,拷贝构造函数实现,运算符“=”、“+”、“+=”、“!=”、“>”、“<”、“<<”、“>>”的实现,其他可参照实现。
Mystring.h头文件各运算符重载声明:
#ifndef __Mystring
#define __Mystring
#include <iostream>
class Mystring
{
public:
Mystring(const char *str=NULL);//构造函数
Mystring(const Mystring& obj); //拷贝构造函数
Mystring operator=(const Mystring &obj);
Mystring operator+(const Mystring &obj);
Mystring operator+=(const Mystring &obj);
bool operator !=(const Mystring &obj);
bool operator >(const Mystring &obj);
bool operator <(const Mystring &obj);
friend std::ostream & operator<<(std::ostream &out,const Mystring &obj);
friend std::istream & operator>>(std::istream &in,Mystring &obj);
~Mystring();
private:
char *pstr;
};
#endif
#include "Mystring.h"
using namespace std;
Mystring::Mystring(const char * str)
{
if(NULL==str)
{
this->pstr=new char[1];
pstr[0]='\n';
}
else
{
this->pstr=new char[strlen(str)+1];
strcpy(this->pstr,str);
}
}
Mystring::Mystring(const Mystring & obj)
{
this->pstr=new char[strlen(obj.pstr)+1];
//实现深拷贝
strcpy(this->pstr,obj.pstr);
}
Mystring::~Mystring()
{
delete [] this->pstr;
//释放之后把指针指向空,防止后文引用该指针
this->pstr=NULL;
}
Mystring Mystring::operator=(const Mystring &obj)
{
//分配内存空间,记得+1,因为c风格的字符串以'\n'结尾,需要多加一个字符
this->pstr=new char[strlen(obj.pstr)+1];
strcpy(this->pstr,obj.pstr);
return *this;
}
Mystring Mystring::operator+(const Mystring &obj)
{
Mystring mstr;
mstr.pstr=new char[strlen(this->pstr)+strlen(obj.pstr)+1];
sprintf(mstr.pstr,"%s%s",this->pstr,obj.pstr);
return mstr;
}
Mystring Mystring::operator+=(const Mystring &obj)
{
Mystring mstr;
mstr.pstr=new char[strlen(this->pstr)+1];
strcpy(mstr.pstr,this->pstr);
this->pstr=new char[strlen(mstr.pstr)+strlen(obj.pstr)+1];
sprintf(this->pstr,"%s%s",mstr.pstr,obj.pstr);
return *this;
}
bool Mystring::operator!=(const Mystring &obj)
{
if(strcmp(this->pstr,obj.pstr)==0)
{
return false;
}
else
{
return true;
}
}
bool Mystring::operator>(const Mystring &obj)
{
if(strcmp(this->pstr,obj.pstr)>0)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
bool Mystring::operator<(const Mystring &obj)
{
if(strcmp(this->pstr,obj.pstr)<0)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
ostream & operator<<(ostream &out,const Mystring &obj)
{
out<<obj.pstr;
return out;
}
istream & operator>>(istream &in,Mystring &obj)
{
//分配内存空间
obj.pstr=new char[1024];
in>>obj.pstr;
return in;
}
#include <iostream>
#include "Mystring.h"
using namespace std;
int main()
{
Mystring str1("abc");
cout<<"str1经过初始化之后值为:"<<str1<<endl;
Mystring str2;
str2=str1;
cout<<"str2经过str1初始化之后值为:"<<str2<<endl;
Mystring str3;
str3=str1+str2;
cout<<"str1与str2之和str3为:"<<str3<<endl;
cout<<"请输入字符串str4:"<<endl;
Mystring str4;
cin>>str4;
cout<<"你输入的str4为:"<<str4<<endl;
if(str3!=str4)
{
cout<<"str3不等于str4"<<endl;
}
if(str3>str4)
{
cout<<str3<<"大于"<<str4<<endl;
}
if(str3<str4)
{
cout<<str3<<"小于"<<str4<<endl;
}
system("pause");
return 0;
}
对str4输入字符串“ABCABC”,运行结果为:
注意:运算符中比较特殊的是输入输出流操作“<<”和“>>”,只能作为string类的友元(加friend)来实现,不能作为string类的成员函数实现。