第十六章 类和对象——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。

一、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

 class Person {
 public:
     Person() {};
     Person(int a, int b)
     {
         this->m_A = a;
         this->m_B = b;
     }
     //成员函数实现 + 号运算符重载
     Person operator+(const Person& p) {
         Person temp;
         temp.m_A = this->m_A + p.m_A;
         temp.m_B = this->m_B + p.m_B;
         return temp;
     }
 ​
 ​
 public:
     int m_A;
     int m_B;
 };
 ​
 //全局函数实现 + 号运算符重载
 //Person operator+(const Person& p1, const Person& p2) {
 //  Person temp(0, 0);
 //  temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
 //  temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
 //  return temp;
 //}
 ​
 //运算符重载 可以发生函数重载 
 Person operator+(const Person& p2, int val)  
 {
     Person temp;
     temp.m_A = p2.m_A + val;
     temp.m_B = p2.m_B + val;
     return temp;
 }
 ​
 void test() {
 ​
     Person p1(10, 10);
     Person p2(20, 20);
 ​
     //成员函数方式
     Person p3 = p2 + p1;  //相当于 p2.operaor+(p1)
     cout << "mA:" << p3.m_A << " mB:" << p3.m_B << endl;
 ​
 ​
     Person p4 = p3 + 10; //相当于 operator+(p3,10)
     cout << "mA:" << p4.m_A << " mB:" << p4.m_B << endl;
 ​
 }
 ​
 int main() {
 ​
     test();
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }

总结1：对于内置的数据类型的表达式的的运算符是不可能改变的

总结2：不要滥用运算符重载

二、左移运算符重载

作用：可以输出自定义数据类型

 class Person {
     friend ostream& operator<<(ostream& out, Person& p);
 ​
 public:
 ​
     Person(int a, int b)
     {
         this->m_A = a;
         this->m_B = b;
     }
 ​
     //成员函数 实现不了  p << cout 不是我们想要的效果
     //void operator<<(Person& p){
     //}
 ​
 private:
     int m_A;
     int m_B;
 };
 ​
 //全局函数实现左移重载
 //ostream对象只能有一个
 ostream& operator<<(ostream& out, Person& p) {
     out << "a:" << p.m_A << " b:" << p.m_B;
     return out;
 }
 ​
 void test() {
 ​
     Person p1(10, 20);
 ​
     cout << p1 << "hello world" << endl; //链式编程
 }
 ​
 int main() {
 ​
     test();
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }

总结：重载左移运算符配合友元可以实现输出自定义数据类型。

三、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

 class MyInteger {
 ​
     friend ostream& operator<<(ostream& out, MyInteger myint);
 ​
 public:
     MyInteger() {
         m_Num = 0;
     }
     //前置++
     MyInteger& operator++() {
         //先++
         m_Num++;
         //再返回
         return *this;
     }
 ​
     //后置++
     MyInteger operator++(int) {
         //先返回
         MyInteger temp = *this; //记录当前本身的值，然后让本身的值加1，但是返回的是以前的值，达到先返回后++；
         m_Num++;
         return temp;
     }
 ​
 private:
     int m_Num;
 };
 ​
 ​
 ostream& operator<<(ostream& out, MyInteger myint) {
     out << myint.m_Num;
     return out;
 }
 ​
 ​
 //前置++ 先++ 再返回
 void test01() {
     MyInteger myInt;
     cout << ++myInt << endl;
     cout << myInt << endl;
 }
 ​
 //后置++ 先返回 再++
 void test02() {
 ​
     MyInteger myInt;
     cout << myInt++ << endl;
     cout << myInt << endl;
 }
 ​
 int main() {
 ​
     test01();
     //test02();
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }

总结： 前置递增返回引用，后置递增返回值。

四、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，对属性进行值拷贝

4. 赋值运算符 operator=, 对属性进行值拷贝

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

示例：

 class Person
 {
 public:
 ​
     Person(int age)
     {
         //将年龄数据开辟到堆区
         m_Age = new int(age);
     }
 ​
     //重载赋值运算符 
     Person& operator=(Person &p)
     {
         if (m_Age != NULL)
         {
             delete m_Age;
             m_Age = NULL;
         }
         //编译器提供的代码是浅拷贝
         //m_Age = p.m_Age;
 ​
         //提供深拷贝 解决浅拷贝的问题
         m_Age = new int(*p.m_Age);
 ​
         //返回自身
         return *this;
     }
 ​
 ​
     ~Person()
     {
         if (m_Age != NULL)
         {
             delete m_Age;
             m_Age = NULL;
         }
     }
 ​
     //年龄的指针
     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();
 ​
     //int a = 10;
     //int b = 20;
     //int c = 30;
 ​
     //c = b = a;
     //cout << "a = " << a << endl;
     //cout << "b = " << b << endl;
     //cout << "c = " << c << endl;
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }

五、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

示例：

 class Person
 {
 public:
     Person(string name, int age)
     {
         this->m_Name = name;
         this->m_Age = age;
     };
 ​
     bool operator==(Person & p)
     {
         if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
         {
             return true;
         }
         else
         {
             return false;
         }
     }
 ​
     bool operator!=(Person & p)
     {
         if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
         {
             return false;
         }
         else
         {
             return true;
         }
     }
 ​
     string m_Name;
     int m_Age;
 };
 ​
 void test01()
 {
     //int a = 0;
     //int b = 0;
 ​
     Person a("孙悟空", 18);
     Person b("孙悟空", 18);
 ​
     if (a == b)
     {
         cout << "a和b相等" << endl;
     }
     else
     {
         cout << "a和b不相等" << endl;
     }
 ​
     if (a != b)
     {
         cout << "a和b不相等" << endl;
     }
     else
     {
         cout << "a和b相等" << endl;
     }
 }
 ​
 ​
 int main() {
 ​
     test01();
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }

六、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

示例：

 class MyPrint
 {
 public:
     void operator()(string text)
     {
         cout << text << endl;
     }
 ​
 };
 void test01()
 {
     //重载的（）操作符 也称为仿函数
     MyPrint myFunc;
     myFunc("hello world");
 }
 ​
 ​
 class MyAdd
 {
 public:
     int operator()(int v1, int v2)
     {
         return v1 + v2;
     }
 };
 ​
 void test02()
 {
     MyAdd add;
     int ret = add(10, 10);
     cout << "ret = " << ret << endl;
 ​
     //匿名对象调用  
     cout << "MyAdd()(100,100) = " << MyAdd()(100, 100) << endl;
 }
 ​
 int main() {
 ​
     test01();
     test02();
 ​
     system("pause");
 ​
     return 0;
 }