0_需要解决的问题
编程说明：利用友元关系来解决复数相加问题
#include <stdio.h>
class Complex
{
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(Complex& p1, Complex& p2);
};
Complex Add(Complex& p1, 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.getA() = %d, c3.getB() = %d\n", c3.getA(), c3.getB());
return 0;
}
输出结果
c3.getA() = 4, c3.getB() = 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？
1. 操作符重载
- C++中的重载能够通过函数的方式来扩展操作符的功能，本质上是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，其语法规则如下：
// Sign为系统中预定义的操作符，如 +、-、*、/等
Type operator Sign(const Type p1, const Type p2)
{
Type ret;
return ret;
}
编程说明：操作符重载初探
#include <stdio.h>
class Complex
{
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.getA() = %d, c3.getB() = %d\n", c3.getA(), c3.getB());
return 0;
}
输出结果：
c3.getA() = 4, c3.getB() = 6
问题：通过全局函数实现操作符重载需要使用友元关系，可不可以使用成员函数重载已有的操作符功能，即用类的成员函数扩展操作符的功能？
- 可以将操作符重载函数定义为类的成员函数
- 比全局操作符重载函数少一个参数（左操作数），因为在成员函数中可以用this指针来充当左操作数的角色。
- 不需要依赖友元就可以完成操作符重载
- 当程序中出现全局操作符重载和成员函数操作符重载，编译器优先在成员函数中寻找操作符重载函数。
class Type
{
public:
Type Operator Sign(const Type& p)
{
Type ret;
return ret;
}
}
成员函数重载操作符
#include <stdio.h>
class Complex
{
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 + (Complex& p) // 添加成员函数操作符重载函数
{
Complex ret;
ret.a = this->a + p.a;
ret.b = this->b + p.b;
return ret;
}
};
int main()
{
Complex c1(1, 2);
Complex c2(3, 4);
Complex c3 = c1 + c2; // ==> c1.operator + (c2)
printf("c3.getA() = %d, c3.getB() = %d\n", c3.getA(), c3.getB());
return 0;
}
输出结果
c3.getA() = 4, c3.getB() = 6
2. 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字 - 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
