C++学习（12）—— 运算符重载

运算符重载概念：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

1.加号运算符重载

作用：实现两个自定义数据类型相加的运算

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//加号运算符重载
class Person{
public:
    //1.成员函数重载+号
    Person operator+(Person &p){
        Person temp;
        temp.m_a = this->m_a + p.m_a;
        temp.m_b = this->m_b + p.m_b;
        return temp;
    }
    int m_a;
    int m_b;
};

//2.全局函数重载+号
Person operator+(Person &p1,Person &p2){
    Person temp;
    temp.m_a = p1.m_a + p2.m_a;
    temp.m_b = p1.m_b + p2.m_b;
    return temp;
}

//3.函数重载的版本
Person operator+(Person &p1,int num){
    Person temp;
    temp.m_a = p1.m_a + num;
    temp.m_b = p1.m_b + num;
    return temp;
}

void test01(){
    Person p1;
    p1.m_a = 10;
    p1.m_b = 10;
    Person p2;
    p2.m_a = 10;
    p2.m_b = 10;

    //成员函数重载的本质调用
    //Person p3 = p1.operator+(p2);

    //全局函数重载的本质调用
    //Person p3 = operator+(p1,p2);
    Person p3 = p1 + p2;

    //运算符重载也可以发生函数重载
    Person p4 = p3 + 100;

    cout << "p3.m_a = " << p3.m_a <<endl;
    cout << "p3.m_b = " << p3.m_b <<endl;
    cout << "p4.m_a = " << p4.m_a <<endl;
    cout << "p4.m_b = " << p4.m_b <<endl;
}

int main(){
    test01();
    return 0;
}

总结1：对于内置的数据类型的表达式的运算符是不可能改变的

总结2：不要滥用运算符重载

 

2.左移运算符重载

作用：可以自输出自定义数据类型

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//左移运算符重载
class Person{
public:
    //1.利用成员函数重载左移运算符 p.operator<<(cout) 简化版本p<<cout
    //通常不会利用成员函数重载左移运算符，因为无法实现cout在左侧
    int m_a;
    int m_b;
};

//2.利用全局函数重载左移运算符
ostream & operator<<(ostream &cout,Person &p){
    cout << "m_a = " << p.m_a << " m_b = " << p.m_b << endl;
    return cout;
    //必须返回引用，因为只能存在一个，不能开辟新的空间
}

void test01(){
    Person p;
    p.m_a = 10;
    p.m_b = 10;

    cout << "p.m_a = " << p.m_a <<endl;
    cout << "p.m_b = " << p.m_b <<endl;
    cout << p << endl;
}

int main(){
    test01();
    return 0;
}

• 通常不会利用成员函数重载左移运算符，因为无法实现cout在左侧

  利用成员函数重载左移运算符 p.operator<<(cout) 简化版本p<<cout

• 左移运算符重载必须返回ostream引用，因为只能存在一个，不能开辟新的空间

 

3. 递增运算符重载

作用：通过重载递增运算符，实现自己的整型数据

注意：前置返回的是变量的引用，后置返回的是常量。所以++++c合法，而c++++不合法

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

//重载递增运算符

//自定义整型
class MyInterger{
    friend ostream & operator<<(ostream &cout, MyInterger myint);
public:
    MyInterger(){
        m_num = 0;
    }
    //1.重载前置++运算符
    //返回引用是为了一直对一个数据进行递增操作
    MyInterger & operator++(){
        m_num = m_num+1;
        return *this;  //返回自身
    }
    //2.重载后置++运算符
    //int代表一个占位参数，可以用于区分前置和后置递增
    //后置递增一定不能返回引用，因为temp为局部变量，函数运行完后自动释放
    MyInterger operator++(int){
        //先 记录当时结果
        MyInterger temp = *this;
        //后 递增
        m_num = m_num+1;
        //最后 返回所记录结果
        return temp;
    }
private:
    int m_num;
};

//重载左移运算符
ostream & operator<<(ostream &cout, MyInterger myint){
    cout << myint.m_num;
    return cout;
}

void test01(){
    MyInterger myint;
    cout << ++myint << endl;
}

void test02(){
    MyInterger myint;
    cout << myint++ << endl;
    cout << myint << endl;
}

int main(){
    test02();
    return 0;
}

总结：前置递增返回的是引用，后置递增返回的是值

 

4.赋值运算符重载

c++编译器至少给一个类添加4个函数

1. 默认构造函数（无参，函数体为空）
2. 默认析构函数（无参，函数体为空）
3. 默认拷贝构造函数，对属性值进行拷贝
4. 赋值运算符operator=，对属性值进行拷贝

如果类中有属性指向堆区，做赋值操作时也会出现深浅拷贝问题

#include<iostream>
using namespace std;

class Person {
public:
	Person(int age) {
		m_age = new int(age);
	}
	~Person() {
		if (m_age != NULL) {
			delete m_age;
			m_age = NULL;
		}
	}

	//重载赋值运算符
	Person& operator=(Person &p) {
		//编译器提供的浅拷贝
		//m_age = p.m_age
		//应该先判断是否有属性在堆区，如果有先释放干净，然后再深拷贝
		if (m_age != NULL) {
			delete m_age;
			m_age = NULL;
		}
		m_age = new int(*p.m_age);
		return *this;
	}
	int *m_age;
};

void test01() {
	Person p1(18);
	Person p2(20);
	Person p3(30);
	p3 = p2 = p1;  //赋值操作
	cout << "p1的年龄为：" << *p1.m_age << endl;
	cout << "p2的年龄为：" << *p2.m_age << endl;
	cout << "p3的年龄为：" << *p3.m_age << endl;
}

int main() {
	test01();
	system("pause");
	return 0;
}

 

5.关系运算符重载

作用：重载关系运算符，可以让两个自定义类型对象进行对比操作

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

class Person {
public:
	Person(string name, int age) {
		m_name = name;
		m_age = age;
	}
	bool operator==(Person &p) {
		if (this->m_name == p.m_name && this->m_age == p.m_age) {
			return true;
		}
		return false;
	}
	bool operator==(Person &p) {
		if (this->m_name == p.m_name && this->m_age == p.m_age) {
			return false;
		}
		return true;
	}
	string m_name;
	int m_age;
};

void test01() {
	Person p1("xia",18);
	Person p2("xia", 18);

	if (p1 == p2) {
		cout << "p1 == p2" << endl;
	}
	else {
		cout << "p1 != p2" << endl;
	}
}

int main() {
	test01();
	return 0;
}

 

6.函数调用运算符重载

• 函数调用运算符()也可以重载
• 由于重载后使用的方式非常像函数的调用，因此称为仿函数
• 仿函数没有固定写法，非常灵活

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

//函数调用运算符的重载

//打印输出类
class MyPrint {
public:
	//重载函数调用运算符
	void operator()(string test) {
		cout << test << endl;
	}
};

class MyAdd {
public:
	int operator()(int num1, int num2) {
		return num1 + num2;
	}
};

void MyPrint02(string test) {
	cout << test << endl;
}

void test01() {
	MyPrint myPrint;
	myPrint("hello world");  //由于使用起来非常类似于函数调用，因此称为仿函数
	MyPrint02("hello world");
}

void test02() {
	MyAdd myadd;
	int ret = myadd(100, 100);
	cout << "ret = " << ret << endl;
	//匿名函数对象
	cout << MyAdd()(100, 100) << endl;
}

int main() {
	test01();
	test02();
	return 0;
}