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需要解决的问题
下面的复数解决方案是否可行？
class Complex
{
public:
int a;
int b;
};
==>
int main()
{
Complex c1 = {1, 2};
Complex c2 = {3, 4};
Complex c3 = c1 + c2;
return 0;
}
编程实验：复数的加法操作
#include <stdio.h>
class Complex
{
private:
int a;
int b;
public:
Complex(int a = 0, int b = 0)
{
this->a = a;
this->b = b;
}
int getA()
{
return a;
}
int getB()
{
return b;
}
friend Complex Add(const Complex& p1, const Complex& p2);
};
Complex Add(const Complex& p1, const Complex& p2)
{
Complex ret;
ret.a = p1.a + p2.a;
ret.b = p1.b + p2.b;
return ret;
}
int main()
{
Complex c1(1, 2);
Complex c2(3, 4);
Complex c3 = Add(c1, c2);
printf(“c3.a = %d, c3.b = %d\n”, c3.getA(), c3.getB());
return 0;
}
输出：
c3.a = 4, c3.b = 6
思考：Add 函数可以解决 Complex 对象相加的问题，但是 Complex 是现实世界中确实存在的复数，并且复数在数学运算中的地位和普通的实数相同。
为什么不能让 + 操作符也支持复数相加呢？
操作符重载
C++ 中的重载能够扩展操作符的功能
操作符的重载以函数的方式进行
本质：用特殊形式的函数扩展操作符的功能
通过 operator 关键字可以定义特殊的函数
operator 的本质是通过函数重载操作符
语法：
Type operator Sign(const Type& p1, const Type& p2)
{
Type ret;
return ret;
}
Sign 为系统中预定义的操作符，如：+，-，*，/ 等
编程实验：操作符重载初探
#include <stdio.h>
class Complex
{
private:
int a;
int b;
public:
Complex(int a = 0, int b = 0)
{
this->a = a;
this->b = b;
}
int getA()
{
return a;
}
int getB()
{
return b;
}
friend Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2);
};
Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)
{
Complex ret;
ret.a = p1.a + p2.a;
ret.b = p1.b + p2.b;
return ret;
}
int main()
{
Complex c1(1, 2);
Complex c2(3, 4);
Complex c3 = c1 + c2; // ==> operator + (c1, c2);
printf(“c3.a = %d, c3.b = %d\n”, c3.getA(), c3.getB());
return 0;
}
可以将操作符重载函数定义为类的成员函数
比全局操作符重载少一个参数
不需要依赖友元就可以完成操作符重载
编译器优先在成员函数中寻找操作符重载函数
class Name
{
public:
Name operator Sign(const Name& p)
{
Name ret;
return ret;
}
};
隐藏的 this 指针充当左操作数
编程实验：成员函数重载操作符
#include <stdio.h>
class Complex
{
private:
int a;
int b;
public:
Complex(int a = 0, int b = 0)
{
this->a = a;
this->b = b;
}
int getA()
{
return a;
}
int getB()
{
return b;
}
Complex operator + (const Complex& p)
{
Complex ret;
printf(“Complex operator + (const Complex& p)\n”);
ret.a = this->a + p.a; // this 指针充当左操作数
ret.b = this->b + p.b;
return ret;
}
friend Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2);
};
Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)
{
Complex ret;
printf(“Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)\n”);
ret.a = p1.a + p2.a;
ret.b = p1.b + p2.b;
return ret;
}
int main()
{
Complex c1(1, 2);
Complex c2(3, 4);
Complex c3 = c1 + c2; // ==> c1.operator + (c2);
printf(“c3.a = %d, c3.b = %d\n”, c3.getA(), c3.getB());
return 0;
}
输出:
Complex operator + (const Complex& p)
c3.a = 4, c3.b = 6
小结
操作符重载是 C++ 的强大特性之一
操作符重载的本质是通过函数扩展操作符的功能
operator 关键字是实现操作符重载的关键
操作符重载遵循相同的函数重载规则
全局函数和成员函数都可以实现对操作符的重载
以上内容参考狄泰软件学院系列课程，请大家保护原创！
