【C++】运算符重载 ② ( 类内部定义云算符重载 - 成员函数 | 类外部定义运算符重载 - 全局函数 | 可重载的运算符 )

太过爱你忘了你带给我的痛 2023-10-16 17:17 35阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、运算符重载本质
 *  二、运算符重载语法 - 类内部定义云算符重载 ( 成员函数 )
 *   *  1、运算符重载函数语法说明
     *  2、运算符重载函数调用
     *  3、代码示例 - 运算符重载函数调用
 *  三、运算符重载语法 - 类外部定义运算符重载 ( 全局函数 )
 *   *  1、运算符重载函数语法说明
     *  2、运算符重载函数调用
 *  四、可重载的运算符

## 一、运算符重载本质 ##

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运算符重载的本质是 " 函数调用 " ;

当使用 + 将  2 2 2 个对象相加时 , C++ 编译器会查找是否有定义运算符重载函数 ;

// 自定义类型相加
    	Student s1(10, 120), s2(18, 170);
    	Student s3, s4, s5;
    
    	// 运算符重载
    	s5 = s1 + s2;

如果找到了 运算符重载 函数 , 就会执行该函数的内容 , 将  2 2 2 个对象执行加法操作 , 如果没有找到 运算符重载 函数 , 就会报错 ;

**报错信息如下 :**

error C2676: 二进制“+”:“Student”不定义该运算符或到预定义运算符可接收的类型的转换
    1>已完成生成项目“HelloWorld.vcxproj”的操作 - 失败。

## 二、运算符重载语法 - 类内部定义云算符重载 ( 成员函数 ) ##

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### 1、运算符重载函数语法说明 ###

> C++ 中允许重新定义运算符的行为 , 如常用的加减成熟运算符 , 都可以进行重载操作 ; 可以自定义运算符的操作 ;

**类内部定义云算符重载** , 格式为 **“返回值类型 ( 类名称 ) operator运算符符号 ( const 参数类型名称& 参数变量名称 ) \{ 方法内容 \}”** , **参数的类型是引用类型** ;

**加法运算符重载** , 对 “+” 号运算符进行重载 , 其作用是让两个 Operator 的 number 成员变量相加 , 然后返回一个新的 Operator 对象 , 其 number 成员变量值是两个 Operator 的 number 成员变量值之和 ;

//运算符重载 , "+" 号运算符进行重载 , 
    //其作用是让两个 Operator 的 number 成员变量相加
    //运算符重载的本质是按照一定格式定义一个方法
    //这个定义的方法中包含运算符 , 除运算符之外的其它符号可以省略简写
    public:
    	Operator operator+(const Operator& o1) {
        
    		//+ 运算符的作用是 两个 Operator 对象, 进行操作得到第三个 Operator 对象
    		//第三个 Operator 对象的 number 变量 , 是前两个 Operator 对象之和
    		Operator o2;
    		o2.number = this->number + o1.number;
    		return o2;
    	}

**运算符重载本质** , 其本质是定义一个方法 , 该方法有固定的格式去定义 , 调用该方法的时候 , 可以使用函数形式调用 , 也可以使用运算符进行运算 , 其 **本质还是类的函数调用** ;

### 2、运算符重载函数调用 ###

**重载运算符完整调用** , 即调用上面定义的整个 `operator+` 方法 , 这是采用正式的的函数调用方式 ;

//这是运算符重载的完整写法 , 
    	//其中的 .operator 和之后的 () 可以省略变成下面的简化写法
    	Operator o3 = o1.operator+(o2);
    	//打印 o3 中的 number 变量值
    	cout << "内部定义的运算符重载完整写法结果 : " << o3.number << endl;

**运算符重载简化调用 ( 推荐 )** , 这种调用就是运算符运算 , 写法就是 **“对象1 运算符 对象2”** 结果得到的是 对象3 ; 这种调用方法与上面的区别是省略了调用时的 `.operator` 和参数外面的括号 `()` ;

//+ 是在 Operator 类中自定义的运算符重载 
    	//其作用是返回一个对象 , 其number成员变量值是 o1 和 o2 中number成员变量之和
    	Operator o4 = o1 + o2;
    	//打印 o3 中的 number 变量值
    	cout << "内部定义的运算符重载简化写法结果 : " << o4.number << endl;

### 3、代码示例 - 运算符重载函数调用 ###

**运算符重载调用完整代码 :**

//运算符重载
    	//注意这里的 Operator 对象 o1 和 o2 都在栈内存中
    	Operator o1;
    	o1.number = 80;
    
    	Operator o2;
    	o2.number = 10;
    
    	//运算符重载完整写法
    
    	//这是运算符重载的完整写法 , 
    	//其中的 .operator 和之后的 () 可以省略变成下面的简化写法
    	Operator o3 = o1.operator+(o2);
    	//打印 o3 中的 number 变量值
    	cout << "内部定义的运算符重载完整写法结果 : " << o3.number << endl;
    
    	//运算符重载简化写法
    
    	//+ 是在 Operator 类中自定义的运算符重载 
    	//其作用是返回一个对象 , 其number成员变量值是 o1 和 o2 中number成员变量之和
    	Operator o4 = o1 + o2;
    	//打印 o3 中的 number 变量值
    	cout << "内部定义的运算符重载简化写法结果 : " << o4.number << endl;

代码执行结果 :

内部定义的运算符重载完整写法结果 : 90
    内部定义的运算符重载简化写法结果 : 90

## 三、运算符重载语法 - 类外部定义运算符重载 ( 全局函数 ) ##

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### 1、运算符重载函数语法说明 ###

**类外部定义运算符重载** , 运算符重载也可以定义在类的外部 , 可以是任意包含类头文件的代码中 , 其定义方式与定义在类的内部对比 , **只有参数是有区别的** , 在类外部定义 , 其中需要两个参数 , 分别代表运算符运算的两个参数 ;

**乘法运算符重载** , 对 “\*” 号运算符进行重载 , 其作用是让两个 Operator 的 number 成员变量相乘 , 然后返回一个新的 Operator 对象 , 其 number 成员变量值是两个 Operator 的 number 成员变量值之积 ;

//类外部定义云算符重载
    //	使用该重载云算符时 , 将两个对象相乘 , 获得的第三个对象 , 
    //	该对象的 number 成员变量值 , 是 前两个对象的 number 对象的乘积 
    Operator operator*(const Operator& o1, const Operator& o2) {
        
    	//+ 运算符的作用是 两个 Operator 对象, 进行操作得到第三个 Operator 对象
    	//第三个 Operator 对象的 number 变量 , 是前两个 Operator 对象之和
    	Operator o3;
    	o3.number = o1.number * o2.number;
    	return o3;
    }

### 2、运算符重载函数调用 ###

**已重载的运算符调用** , 可以直接调用运算符重载的 `operator*()` 方法 , 也可以直接使用运算符 , `o1 * o2` ;

//运算符重载
    	//注意这里的 Operator 对象 o1 和 o2 都在栈内存中
    	Operator o1;
    	o1.number = 80;
    
    	Operator o2;
    	o2.number = 10;
    
    	//这是运算符重载的完整写法 , 
    	//其中的 .operator 和之后的 () 可以省略变成下面的简化写法
    	Operator o5 = operator*(o1, o2);
    	//打印 o5 中的 number 变量值
    	cout << "外部定义的运算符重载完整写法结果 : " << o5.number << endl;
    
    	//运算符重载简化写法
    
    	//+ 是在 Operator 类中自定义的运算符重载 
    	//其作用是返回一个对象 , 其number成员变量值是 o1 和 o2 中number成员变量之积
    	Operator o6 = o1 * o2;
    	//打印 o6 中的 number 变量值
    	cout << "外部定义的运算符重载简化写法结果 : " << o6.number << endl;

代码执行结果

外部定义的运算符重载完整写法结果 : 800
    外部定义的运算符重载简化写法结果 : 800

## 四、可重载的运算符 ##

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这里列举一下可重载的运算符

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符的类型</th> 
   <th>列举该类型下的所有可重载的运算符</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>比较运算符 ( 双目运算符 )</td> 
   <td>== (等于) , != (不等于) , &lt; (小于) , &gt; (大于 ) , &lt;= ( 小于等于 ) , &gt;= ( 大于等于 )</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>逻辑运算符 ( 双目运算符 )</td> 
   <td>&amp;&amp; ( 与 ) , || ( 或 ) , ! ( 非 )</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>数值计算运算符 ( 双目运算符 )</td> 
   <td>+ ( 加 ) , - ( 减 ) , * ( 乘 ) , / ( 除 )</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>位运算符 ( 双目运算符 )</td> 
   <td>| ( 按位或运算 ) , &amp; ( 按位与运算 ) , ~ ( 按位取反运算 ) , ^ ( 按位异或运算 ) , &lt;&lt; ( 左移运算 ) , &gt;&gt; ( 右移运算 )</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>赋值运算符 ( 双目运算符 )</td> 
   <td>= ( 等于 ) , += ( 加等于 ) , -= ( 减等于 ) , *= ( 乘等于 ) , /= ( 除等于 ) , % = ( 模等于 ) , &amp;= ( 按位与等于 ) , |= ( 按位或等于 ) , ^= ( 按位异或等于 ) , &lt;&lt;= ( 左移等于 ) , &gt;&gt;= ( 右移等于 )</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>单目运算符</td> 
   <td>+ ( 正数符号 ) , - ( 负数符号 ) , * ( 指针类型 ) , &amp; ( 取地址符 ) , ++ ( 自增运算符 ) , – ( 自减运算符 )</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>内存申请释放运算符</td> 
   <td>new ( 新建对象 ) , new[] ( 新建数组对象 ) , delete ( 释放对象 ) , delete[] ( 释放数组对象 )</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>函数调用运算符</td> 
   <td>()</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>成员访问运算符</td> 
   <td>-&gt;</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>下标运算符</td> 
   <td>[]</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>逗号运算符</td> 
   <td>,</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>