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服务器之家 - 编程语言 - C/C++ - C++基础知识之运算符重载详解

C++基础知识之运算符重载详解

2022-09-28 18:08骆驼胡杨 C/C++

这篇文章主要为大家详细介绍了C++基础知识之运算符重载，文中示例代码介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下，希望能够给你带来帮助

运算符重载

  • 为什么要使用运算符重载

-C/C++的运算符，支持的数据类型，仅限于基本数据类型。

  • 问题：一头牛+一头马 = ？（牛马神兽？）

一个圆 +一个圆 = ？ （想要变成一个更大的圆）
一头牛 – 一只羊 = ？ (想要变成4只羊，原始的以物易物：1头牛价值5只羊)

  • 解决方案：

使用运算符重载

方式一, 使用成员函数重载运算符 需求：把牛肉换猪肉, 羊肉换猪肉

规则：

一斤牛肉：2斤猪肉

一斤羊肉：3斤猪肉

实现:

牛 + 牛 = ?猪肉

牛 + 羊 = ?猪肉

 Cow类

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> Cow.h
#pragma once
class Pork;
class Sheep;   
class Cow{  //牛类
public:
    Cow(int weight = 0);
    //使用运算符重载, 实现 牛肉 + 牛肉 = 猪肉
    Pork operator+(const Cow& cow);
    //使用运算符重载, 实现 牛肉 + 羊肉 = 猪肉
    Pork operator+(const Sheep& sheep);
private:
    int weight; //重量
};
_________________________________________________________________________________________________________________________________
> Cow.cpp
#include "Cow.h"
#include "Pork.h"
#include "Sheep.h"
Cow::Cow(int weight){
    this->weight = weight;
}
//一斤牛肉换两斤猪肉
Pork Cow::operator+(const Cow& cow){   
    return Pork((this->weight + cow.weight) * 2);
}
//一斤牛肉换两斤猪肉, 一斤羊肉换三斤猪肉
Pork Cow::operator+(const Sheep& sheep){
    int tmp = (this->weight * 2) + (sheep.getWeight() * 3);
    return Pork(tmp);
}

 Sheep类

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> Sheep.h
#pragma once
//羊类
class Sheep{
public:
    Sheep(int weight = 0);
    int getWeight() const;
private:
    int weight; //重量
};
_________________________________________________________________________________________________________________________________
> Sheep.cpp
#include "Sheep.h"
Sheep::Sheep(int weight){
    this->weight = weight;
}
int Sheep::getWeight() const{
    return weight;
}

Pork类

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> Pork.h
#pragma once
#include <string>
using namespace std;
class Pork{ //猪肉类
public:
    Pork(int weight = 0);
    string description() const;
private:
    int weight;
};
_________________________________________________________________________________________________________________________________
> Pork.cpp
#include <sstream>
#include "Pork.h"
Pork::Pork(int weight){
    this->weight = weight;
}
string Pork::description() const{
    stringstream ret;
    ret << this->weight << "斤";
    return ret.str();
}

main.cpp

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#include <iostream>
#include <Windows.h>
#include "Cow.h"
#include "Pork.h"
#include "Sheep.h"
using namespace std;
int main(void) {
    Pork p1;
    Cow c1(100);
    Cow c2(200);
    Sheep s1(100);
    //调用运算符重载 Pork operator+(const Cow& cow);
    p1 = c1 + c2;
    cout << "牛 + 牛 = 猪肉:" << p1.description() << endl;
    //调用运算符重载 Pork operator+(const Sheep& c1);
    p1 = c1 + s1;
    cout << "牛 + 羊 = 猪肉:" << p1.description() << endl;
    //羊+牛会报错, 因为没有定义对应的羊+牛运算符重载
    //p1 = s1 + c1;
    system("pause");
    return 0;
}

方式二, 使用非成员函数【友元函数】重载运算符

实现:

牛 + 牛 = ?猪肉

牛 + 羊 = ?猪肉

 Cow类

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> Cow.h
#pragma once
class Pork;
class Sheep;   
class Cow{  //牛类
public:
    Cow(int weight = 0);
    //使用友元运算符重载, 实现 牛肉 + 牛肉 = 猪肉
    friend Pork operator+(const Cow& c1, const Cow& c2);
    //使用友元运算符重载, 实现 牛肉 + 羊肉 = 猪肉
    friend Pork operator+(const Cow& c1, const Sheep& s1);
private:
    int weight; //重量
};
_________________________________________________________________________________________________________________________________
> Cow.cpp
#include "Cow.h"
Cow::Cow(int weight){
    this->weight = weight;
}

 Sheep类

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> Sheep.h
#pragma once
//羊类
class Sheep{
public:
    Sheep(int weight = 0);
    int getWeight() const;
private:
    int weight; //重量
};
_________________________________________________________________________________________________________________________________
> Sheep.cpp
#include "Sheep.h"
Sheep::Sheep(int weight){
    this->weight = weight;
}
int Sheep::getWeight() const{
    return weight;
}

Pork类

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> Pork.h
#pragma once
#include <string>
using namespace std;
class Pork{ //猪肉类
public:
    Pork(int weight = 0);
    string description() const;
private:
    int weight;
};
_________________________________________________________________________________________________________________________________
> Pork.cpp
#include <sstream>
#include "Pork.h"
Pork::Pork(int weight){
    this->weight = weight;
}
string Pork::description() const{
    stringstream ret;
    ret << this->weight << "斤";
    return ret.str();
}

main.cpp

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#include <iostream>
#include <Windows.h>
#include "Cow.h"
#include "Pork.h"
#include "Sheep.h"
using namespace std;
//要想访问类的私有数据成员, 就把这个函数定义为友元
Pork operator+(const Cow& c1, const Cow& c2) {
    return ((c1.weight + c2.weight) * 2);
}
//要想访问类的私有数据成员, 就把这个函数定义为友元
Pork operator+(const Cow& c1, const Sheep& s1) {
    return((c1.weight * 2) + (s1.getWeight() * 3));
}
int main(void) {
    Pork p1;       
    Cow c1(100);    //100斤的牛
    Cow c2(200);    //200斤的牛
    Sheep s1(100);  //100斤的羊
    //调用 friend Pork operator+(const Cow& c1, const Cow& c2);
    p1 = c1 + c2;
    cout << "使用友元 牛 + 牛 = 猪肉:" << p1.description() << endl;
    //调用 friend Pork operator+(const Cow& c1, const Sheep& s1);
    p1 = c1 + s1;
    cout << "使用友元 牛 + 羊 = 猪肉:" << p1.description() << endl;
    system("pause");
    return 0;
}

两种方式的区别

区别：

使用成员函数来实现运算符重载时，少写一个参数，因为第一个参数就是this指针。

两种方式的选择：

  • 一般情况下，单目运算符重载，使用成员函数进行重载更方便（不用写参数）
  • 一般情况下，双目运算符重载，使用友元函数更直观

方便实现a+b和b+a相同的效果，成员函数方式无法实现。

例如： 100 + cow; 只能通过友元函数来实现

cow +100; 友元函数和成员函数都可以实现

  • 特殊情况：

（1）= （） [ ] -> 不能重载为类的友元函数！！！（否则可能和C++的其他规则矛盾），只能使用成员函数形式进行重载。

（2）如果运算符的第一个操作数要求使用隐式类型转换，则必须为友元函数（成员函数方式的第一个参数是this指针）

注意：

同一个运算符重载， 不能同时使用两种方式来重载，会导致编译器不知道选择哪一个（二义性）

总结

本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注服务器之家的更多内容!   

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_34606496/article/details/123037789

  • C++
  • 运算符
  • 重载

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