【C++】运算符重载 ③ ( 二元运算符重载 | 运算符重载步骤 | 全局函数实现运算符重载 | 成员函数实现运算符重载 | 友元函数实现运算符重载 )

男娘i 2023-10-16 17:30 168阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  一、运算符重载步骤
 *   *  1、运算符重载步骤说明
     *  2、运算符重载类
     *  3、全局函数 实现 运算符重载
     *  4、成员函数 实现 运算符重载
     *  5、完整代码示例
 *  二、友元函数实现运算符重载
 *   *  1、友元函数实现运算符重载
     *  2、代码示例 - 友元函数实现运算符重载

## 一、运算符重载步骤 ##

--------------------

### 1、运算符重载步骤说明 ###

**运算符重载步骤 :**

*  **首先 ,** 写出函数名 , 函数名规则为 " operate " 后面跟上要重载的运算符 , 如 `operate+` 是重载加号运算符 ;
 *  **然后 ,** 根据操作数 写出函数参数 , 参数一般都是 对象的引用 ; 
    
     *  ***成员函数 :*** 参数是  1 1 1 个对象的常量引用 , 如 : `operate+(const Student& s1)`
     *  ***全局函数 :*** 参数是  2 2 2 个对象的引用 , 如 : `operate+(Student& s1, Student& s2)`
 *  **再后 ,** 根据业务完善返回值 , 返回值可以是 引用 / 指针 / 元素 , 如 : 返回值是元素 `Student operate+(Student& s1, Student& s2)`
 *  **最后 ,** 实现函数体 , 编写具体的运算符操作业务逻辑 ;

### 2、运算符重载类 ###

下面以 Student 类为例 , 编写 成员函数 / 全局函数 实现 运算符重载 代码 ;

class Student
    {
        
    public:
    	// 带参构造函数 , 为参数设置默认值
    	Student(int age = 1, int height = 1)
    	{
        
    		this->age = age;
    		this->height = height;
    	};
    
    public:
    	// 打印类数据
    	void print()
    	{
        
    		cout << "age = " << age << " , height = " << height << endl;
    	};
    
    public:
    	int age;		// 年龄
    	int height;		// 身高
    };

### 3、全局函数 实现 运算符重载 ###

使用 全局函数 实现 运算符重载 , 重载 + 运算符 ;

**全局函数 实现 运算符重载 :**

*  **首先 ,** 写出函数名 , 函数名规则为 " operate " 后面跟上要重载的运算符 , 函数名是 `operate+` ;

operate+

*  **然后 ,** 根据操作数 写出函数参数 , 参数一般都是 对象的引用 ; 
    
     *  ***成员函数 :*** 参数是  1 1 1 个对象的常量引用 , 如 : `operate+(const Student& s1)`
     *  ***全局函数 :*** 参数是  2 2 2 个对象的引用 , 如 : `operate+(Student& s1, Student& s2)`

operate+(Student& s1, Student& s2)

*  **再后 ,** 根据业务完善返回值 , 返回值可以是 引用 / 指针 / 元素 , 如 : 返回值是元素 `Student operate+(Student& s1, Student& s2)`

Student operator+(Student& s1, Student& s2)

*  **最后 ,** 实现函数体 , 编写具体的运算符操作业务逻辑 ;

// 使用 全局函数 实现 运算符重载 
    // 重载 + 运算符
    // 实现两个 Student 对象相加
    Student operator+(Student& s1, Student& s2)
    {
        
    	Student student(s1.age + s2.age, s1.height + s2.height);
    	return student;
    };

### 4、成员函数 实现 运算符重载 ###

使用 成员函数 实现 运算符重载 , 重载 - 运算符 ;

**成员函数 实现 运算符重载 :**

*  **首先 ,** 写出函数名 , 函数名规则为 " operate " 后面跟上要重载的运算符 , 函数名是 `operate-` ;

operate-

operator-(Student& s)

*  **再后 ,** 根据业务完善返回值 , 返回值可以是 引用 / 指针 / 元素 ;

Student operator-(Student& s)

*  **最后 ,** 实现函数体 , 编写具体的运算符操作业务逻辑 ;

public:
    	// 使用 成员函数 实现 运算符重载 
    	// 重载 - 运算符
    	// 实现两个 Student 对象相加
    	Student operator-(Student& s)
    	{
        
    		Student student(this->age - s.age, this->height - s.height);
    		return student;
    	};

### 5、完整代码示例 ###

**代码示例 :**

#include "iostream"
    using namespace std;
    
    class Student
    {
        
    
    public:
    	// 带参构造函数 , 为参数设置默认值
    	Student(int age = 1, int height = 1)
    	{
        
    		this->age = age;
    		this->height = height;
    	};
    
    public:
    	// 打印类数据
    	void print()
    	{
        
    		cout << "age = " << age << " , height = " << height << endl;
    	};
    
    public:
    	// 使用 成员函数 实现 运算符重载 
    	// 重载 - 运算符
    	// 实现两个 Student 对象相加
    	Student operator-(Student& s)
    	{
        
    		Student student(this->age - s.age, this->height - s.height);
    		return student;
    	};
    
    private:
    	int age;		// 年龄
    	int height;		// 身高
    };
    
    // 使用 全局函数 实现 运算符重载 
    // 重载 + 运算符
    // 实现两个 Student 对象相加
    Student operator+(Student& s1, Student& s2)
    {
        
    	Student student(s1.age + s2.age, s1.height + s2.height);
    	return student;
    };
    
    int main() {
        
    	// 自定义类型相加
    	Student s1(10, 120), s2(18, 170);
    	Student s3, s4, s5;
    
    	s3 = s1 + s2;
    	s3.print();
    
    	s4 = s1 - s2;
    	s4.print();
    
        // 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
        system("pause");
    
        return 0;
    };

**执行结果 :**

age = 28 , height = 290
    age = -8 , height = -50
    请按任意键继续. . .

![在这里插入图片描述][8ff94329d4ed496fa7d59e3b44b34bf3.png]

## 二、友元函数实现运算符重载 ##

--------------------

### 1、友元函数实现运算符重载 ###

如果类中的成员都是私有成员 ,

在 运算符重载 中 , 需要访问 私有成员 进行计算 ,

在 成员函数 中 , 可以正常访问 私有成员 ,

但是 在 全局函数 中 , 就无法访问 私有成员 了 ;

**此时就需要将 全局函数 声明为 类的 友元函数 , 这样才能再 该 全局函数 ( 友元函数 ) 中访问 私有成员 ;**

类中的 成员变量 是 私有成员 ;

private:
    	int age;		// 年龄
    	int height;		// 身高

定义了 全局函数 , 该全局函数中访问了 类中的 私有成员 ,

需要将 全局函数 声明为 友元函数 , 此时 使用 全局函数 实现 运算符重载 正常执行 ;

private:
    	friend Student operator+(Student& s1, Student& s2);

### 2、代码示例 - 友元函数实现运算符重载 ###

**代码示例 :**

#include "iostream"
    using namespace std;
    
    class Student
    {
        
    public:
    	// 带参构造函数 , 为参数设置默认值
    	Student(int age = 1, int height = 1)
    	{
        
    		this->age = age;
    		this->height = height;
    	};
    
    public:
    	// 打印类数据
    	void print()
    	{
        
    		cout << "age = " << age << " , height = " << height << endl;
    	};
    
    public:
    	// 使用 成员函数 实现 运算符重载 
    	// 重载 - 运算符
    	// 实现两个 Student 对象相加
    	Student operator-(Student& s)
    	{
        
    		Student student(this->age - s.age, this->height - s.height);
    		return student;
    	};
    
    private:
    	friend Student operator+(Student& s1, Student& s2);
    
    private:
    	int age;		// 年龄
    	int height;		// 身高
    };
    
    // 使用 全局函数 实现 运算符重载 
    // 重载 + 运算符
    // 实现两个 Student 对象相加
    Student operator+(Student& s1, Student& s2)
    {
        
    	Student student(s1.age + s2.age, s1.height + s2.height);
    	return student;
    };
    
    int main() {
        
    	// 自定义类型相加
    	Student s1(10, 120), s2(18, 170);
    	Student s3, s4, s5;
    
    	s3 = s1 + s2;
    	s3.print();
    
    	s4 = s1 - s2;
    	s4.print();
    
        // 控制台暂停 , 按任意键继续向后执行
        system("pause");
    
        return 0;
    };

**执行结果 :**

age = 28 , height = 290
    age = -8 , height = -50
    请按任意键继续. . .

![在这里插入图片描述][edba8908a79e409b91b92a17e54a26fa.png]

[8ff94329d4ed496fa7d59e3b44b34bf3.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/8ff94329d4ed496fa7d59e3b44b34bf3.png
[edba8908a79e409b91b92a17e54a26fa.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/edba8908a79e409b91b92a17e54a26fa.png