C++中操作符函数及运算符的重载
一、操作符函数
在C++中,编译器有能力把一个由数据、对象和操作符共同组成的表达式,解释为对一个全局或成员函数的调用。
这种全局或成员函数就被称为操作符函数,通过重定义操作符函数,可以实现针对对自定义类型的运算法则,并使之与内置类型一样去参与各种的表达式。
成员函数
形如L#R双目操作符表达式,将被编译器解释为 L.operator#(R)
a-b+c == a.operator-(b).operator+(c)
全局函数
形如L#R的双目操作符表达式,将被编译器解释为 ::operator#(L,R)
a-(b+c) == ::operator-(a,::operator+(b,c))
成员函数
形如#O或O#的单目操作表达式,将被编译器解释为 O.operator#(),唯一的操作数是调用对象。
全局函数
形如#O或O#的单目操作表达式,将被编译器解释为 ::operator#(O),唯一的操作数是调用对象。
Point operator /+-*%|^& (Point& that) { Point t; // 会调用无参构造 t.x = x / that.x; t.y = y / that.y; return t; // 不能返回局部对象的引用,否则会出现悬空引用 }
注意点:这里的原对象的值不变,需要产生一个临时的对象。
bool operator > < >= <= == != || && (Point& that) { } Point& operator += -= *= /= (Point& that) { return *this; }
这也是2大类双目运算符重载形式。注意点是:运算符的重载是要符合情理的。
全局函数
可能会访问到参数的私有成员:
1、把成员变成公开,但会破坏类的封闭性。
2、把全局函数声明为友元(友元不是成员),
3、不能在友元函数中直接访问成员变量。
Point operator + (Point& a,Point& b) { Point t(a.x+b.x,a.y+b.y); return t; }
成员函数:
前++/-- Point& operator ++/-- (void) { } 后++/-- Point operator ++/-- (int) { }
前++/-- Point& operator ++/-- (Point&) { } 后++/-- Point operator ++/-- (Point&,int) { }
六、输入、输出运算符重载
输入、输出运算符不能重载为成员函数。。
ostream& operator << (ostream& os,Point& p) { return os << "x=" << p.x << "," << "y=" << p.y ; } istream& operator >> (istream& is,Point& p) { return is >> p.x >> p.y; }
friend ostream& operator << (ostream& os,Point& p);
friend istream& operator >> (istream& is,Point& p);
输入、输出运算符是需要友元函数声明的。
七、特殊的运算符的重载
[] 下标运算符,可以把对象当作数组来使用。
() 函数运算符,可以把对象当作函数来使用。
-> 成员访问运算符,可以把对象当作指针来使用。
* 解引用运算符,可以把对象当作指针来使用。
new/delete 也可以进行重载,但不建议使用。
new会自动调用重载的new函数再构造函数。
delete会先调用析构再调用重载的delete函数。
八、运算符重载的一些限制
1、不能重载的运算符
:: 作用域限定符
. 成员访问运算
.* 成员指针解引用
?: 三目运算符
sizeof 字节长度运算符
typeid 类型信息操作符
2、运算符的重载改变不了运算符的优先级
3、无法改变运算符的操作个数
4、无法发明新的运算符
5、重载运算符要注意运算符的一致性
不要改变运算符默认的运算规则