C 運算子過載

2022-09-14 09:45:09 字數 4503 閱讀 7461

c++中預定義的運算子的操作物件只能是基本資料型別。

但實際上，對於許多使用者自定義型別（例如類），也需要類似的運算操作。

因此可以重定義或過載大部分 c++ 內建的運算子。這樣，您就能使用自定義型別的運算子。

運算子過載是通過建立運算子函式實現的，運算子函式定義了過載的運算子將要進行的操作。運算子函式的定義與其他函式的定義類似，唯一的區別是運算子函式的函式名是由關鍵字operator和其後要過載的運算子符號構成的。

過載的運算子是帶有特殊名稱的函式，函式名是由關鍵字 operator 和其後要過載的運算子符號構成的。與其他函式一樣，過載運算子有乙個返回型別和乙個引數列表。

過載+運算子，我們可以給+重新定義其含義。

例如：

// 使用內建的+運算子操作進行int型別的運算


int a = 10;


int b = 20;


int c = a + b; // 結果為30
如果我們使用+運算子來運算我們的自定義資料型別時，需要過載+運算子才可以。

舉個例子：有個我們自定義的資料型別person，有height和weight兩個屬性

class person


};
我們定義兩個物件p1和p2；

person p1(10,10);	// 將p1的兩個屬性設定為10，10


person p2(20,20); // 將p2的兩個屬性設定為20，20
如果我們想對p1和p2進行height和weight的分別相加的運算通過，我們需要：

int heigt = p1.height + p2.height;


int weight = p1.weight + p2.weight;
當然我們也可以通過過載+運算子進行運算：

有兩種方式：

// 成員函式過載+


person operator+(person &p)
成員函式過載的本質：

cout << p1.operator+(p2).height << endl;

可以簡寫為：cout << (p1 + p2).height << endl;

// 全域性函式過載+


person operator+(person& q, person& p)
這種只能兩個兩個進行操作，在vs2019以後，過載的+運算子的結果是乙個純右值，不能作為左值進行計算，所以多個類的例項連續相加會報錯。只能兩兩相加。

//在全域性區開闢一段記憶體，不在全域性函式中開闢，防止函式執行完成後系統**


person temp;


// 全域性函式過載+


person& operator+(person& q, person& p)
返回引用，同時注意不要在棧中開闢空間。

這種可以實現鏈式操作。

全域性函式過載的本質：

cout << operator+(p1, p2).height << endl;

可以簡寫為：cout << (p1 + p2).height << endl;

// 輸出驗證一下


cout << (p1 + p2).height << endl;


cout << (p1 + p2).weight << endl;
如果有兩個以上的物件進行操作：鏈式操作

person p1(10, 10);	// 將p1的兩個屬性設定為10，10


person p2(20, 20); // 將p2的兩個屬性設定為20，20


person p3(30, 30); // 將p3的兩個屬性設定為30，30


person p4(40, 40); // 將p3的兩個屬性設定為40，40


person p5(50, 50); // 將p3的兩個屬性設定為50，50


// 輸出驗證一下


cout << (p1 + p2 + p3 + p4 + p5).height << endl; //輸出 150（10+20+30+40+50）


cout << (p1 + p2 + p3 + p4 + p5).weight << endl; //輸出 150（10+20+30+40+50）
由此可見，適當的使用運算子過載可以使程式更加簡潔，方便程式設計。

-運算子的過載與+類似，可以根據自己的需要進行程式設計。

作用：可以輸出自定義型別資料

還是以上乙個**為例子

過載<<同樣有兩種方法：成員函式和全域性函式。分別寫一下：

成員函式過載：

要弄清成員函式過載的本質，即為物件呼叫成員函式，物件.函式名(引數);

比如我們想過載左移運算子用來格式化輸出 物件的 height 和 weight

一開始可以這樣寫：

// 成員函式過載左移運算子


void operator<<(ostream& cout)
呼叫時：

p1.operator<<(cout);	// 本質呼叫


p1 << cout; // 簡化之後
這顯然不符合我們的使用習慣。所以要用第二種方法：全域性函式過載。

全域性函式過載

// 將全域性函式宣告為友元函式，可以訪問類中的私有成員


friend void operator<<(ostream& cout, person& p);
// 全域性函式過載左移運算子


void operator<<(ostream& cout, person& p)
呼叫時：

operator<<(cout, p1);	// 本質呼叫


cout << p1; // 簡化之後
用這兩種方法，我們成功的將左移運算子過載，使其有了我們想要的功能。

但發現，如果我們想進行鏈式操作，程式會報錯。究其原因，是因為我們的返回型別為void，進行鏈式操作時，兩種型別不一致，所以無法進行操作。稍作修改，將返回型別改為cout的返回型別就可以，也就是ostream。

全域性函式過載左移<<運算子：

在類中將全域性函式宣告為友元函式

friend ostream& operator<<(ostream& cout, person& p);
// 全域性函式過載左移運算子


ostream& operator<<(ostream& cout, person& p)
這樣一來，我們便可以實現鏈式操作了。

在運算子過載時，實現鏈式操作的關鍵就是注意返回型別，要根據實際情況來看，過載函式的返回值要跟後面進行操作的物件為同一型別，具體情況具體分析。

同樣是兩種方法。以>為例。

成員函式過載

// 成員函式過載


bool operator>(person& p)
呼叫時：

bool result1 = p2.operator>(p1);	// 本質


bool result2 = p1 > p2; // 簡化


cout << result1 << endl;


cout << result2 << endl;
全域性函式過載

friend bool operator>(person& p1, person& p2);	// 將全域性函式宣告為友元函式
// 全域性函式過載


bool operator>(person& p1, person& p2)
呼叫時：

bool result1 = p1 > p2;				// 簡化


bool result2 = operator>(p1,p2); // 本質


cout << result1 << endl;


cout << result2 << endl;
關於運算子的過載就先寫到這裡，最重要的是了解本質，就是用成員函式或者是全域性函式重新定義一下該運算子的功能，然後去呼叫成員函式或者是全域性函式。

目前就先寫這麼多吧，其他幾種運算子的過載應該是大同小異，有機會的話會更加深入的學習一番。

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