C++ 运算符重载与操作符重载

目录

运算符重载

运算符重载的特性

其他运算符重载的实现

默认成员函数——赋值运算符重载

默认成员函数——取地址操作符重载

const成员

附录

运算符重载

C++为了增强代码的可读性引入了运算符重载，运算符重载是具有特殊函数名的函数，也具有其返回值类型，函数名字以及参数列表。

运算符重载实际上就如同函数重载，使操作符拥有新的功能。

结构：

返回值类型 operator操作符(参数列表)

例如

bool operator==(Date d1,Date d2);

定义一个Date类

class Date
{
public://构造函数Date(int year = 0, int month = 0, int day = 0){//判断日期是否合法//GetMonthDay()获取这个月的天数if (month > 0 && month < 13 &&(day > 0 && day <= GetMonthDay(year, month))){_year = year;_month = month;_day = day;}else{cout << "日期非法" << endl;}}
private:int _year;//年int _month;//月int _day;//日
};

我们都知道==是用来比较的运算符，Date类对象进行比较该怎么比较呢？我们可以规定，如果两个对象的年、月、日都相当则两个对象相等，返回true。

错误示例

class Date
{
public://构造函数Date(int year = 0, int month = 0, int day = 0){if (month > 0 && month < 13&& (day > 0 && day <= GetMonthDay(year, month))){_year = year;_month = month;_day = day;}}bool operator==(Date d1, Date d2){return (d1._year == d2._year) && (d1._month == d2._month) && (d1._day == d2._day);}
private:int _year;int _month;int _day;};

二元运算符的重载函数的参数有两个，规定第一个参数为左操作数，第二个参数为右操作数。

还记得成员函数有什么特性吗？成员函数有一个自带的参数this，类型为类类型。因为我们不可能将this指针删掉，所以只能省略第一个参数。

为减少拷贝引起的消耗，尽量使用引用的方式传参。

正确的做法

class Date
{
public://...bool operator==(const Date& d)//若不改变形参最好用const修饰{return (_year == d._year) && (_month == d._month) && (_day == d._day);}//...	
};

运算符重载的特性

运算符重载有如下特性：

  • 重载操作符必须有一个类类型参数；
  • 不能通过连接其他符号来创建新的操作符：比如operator@、operator?等；
  • 用于内置类型的运算符，其含义不能改变，例如：int类型的+，不能改变其含义；
  • 作为类成员函数重载时，其形参看起来比操作数数目少1，因为成员函数的第一个参数为隐藏的this；
  • .* :: sizeof ?: .注意以上5个运算符不能重载。这个经常在笔试选择题中出现。

其他运算符重载的实现

有了上述的==作为示例，我们还可以实现< > <= >= + - ++ --等一系列操作符的重载。

<    >     <=    >=      != 重载

class Date
{
public://构造函数//...bool operator==(const Date& d){return (_year == d._year) && (_month == d._month) && (_day == d._day);}bool operator<(const Date& d) {return _year < d._year|| (_year == d._year && _month < d._month)|| (_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day);}bool operator<=(const Date& d) {//函数的复用return *this < d || *this == d;}bool operator>(const Date& d) {//函数的复用return !(*this <= d);}bool operator>=(const Date& d) {//函数的复用return !(*this < d);}bool operator!=(const Date& d) {//函数的复用return !(*this == d);}
//...
};

+=   -=     +     -

注意：下列四个运算符的右操作数都为天数。

class Date
{
public://...//获取当月的天数int GetMonthDay(int year, int month) {assert(month > 0 && month < 13);int monthArray[13] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };//判断是否是闰年的二月if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400) == 0)){return 29;}else{return monthArray[month];}}//+= 返回自身的引用,减少拷贝Date& operator+=(int day){//判断是否加了负数if (day < 0){//复用*this -= -day;return *this;}_day += day;while (_day > GetMonthDay(_year, _month));{_day -= GetMonthDay(_year, _month);//进位_month++;if (_month == 13){_year++;_month = 1;}}return *this;}//-= 返回自身的引用,减少拷贝Date& operator-=(int day){//判断是否减了一个负数if (day < 0){//复用*this += -day;return *this;}_day -= day;while (_day <= 0){--_month;if (_month == 0){--_year;_month = 12;}_day += GetMonthDay(_year, _month);}return *this;}Date operator+(int day) {//拷贝构造//因为加不改变自身的值，所以创建临时对象Date tmp(*this);//复用tmp += day;return tmp;}Date operator-(int day){Date tmp(*this);tmp -= day;return tmp;}
//...
};

前置++ 与 后置++ 重载

前置++和后置++都是一元运算符，为了让前置++与后置++能形成正确重载，C++规定：

  • 后置++重载时多增加一个int类型的参数，但调用函数时该参数不用传递，编译器
    自动传递。
class Date
{
public://...//前置++Date& operator++(){*this += 1;return *this;}//后置++// 注意：后置++是先使用后+1，因此需要返回+1之前的旧值，// 故需在实现时需要先将this保存一份，然后给this + 1// 而temp是临时对象，因此只能以值的方式返回，不能返回引用Date operator++(int){Date tmp(*this);*this += 1;return tmp;}//前置--Date& operator--(){*this -= 1;return *this;}//后置--Date operator--(int){Date tmp(*this);*this -= 1;return tmp;}
//...
};

日期 - 日期的实现

日期+日期没有意义，但是日期-日期有意义，日期-日期代表相距多少天。

class Date
{
//...int operator-(const Date& d){Date max = *this;Date min = d;int flag = 1;if (*this < d){max = d;min = *this;flag = -1;}int n = 0;while (min != max){++min;++n;}return n * flag;}//...
}

<<    >>  重载

错误示例

class Date
{
//...//使用因为返回，为了适应连续输入或输出的情况ostream& operator<<(ostream& out){out << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;return out;}istream& operator>>(istream& in){in >>_year >>_month >>_day;return in;}//...
}

>> << 是二元操作符，上文中提到二元操作符第一个参数为左操作数，第二个参数为右操作数。此时这段代码第一个参数为this，也就意味着左操作数变成了对象，右操作数变成了cout。那么我们使用时只能这样写：

void Test2()
{Date d1(2023, 4, 1);d1 << cout;
}

虽然能满足需求，但是用起来感觉怪怪的。由于我们无法改变this的位置，所以只能使用其它办法来实现<< >>的重载了。

这里我们只能将重载定义在类的外面才能避开this的影响。但是类外的函数又访问不了类的私有成员。我们只能通过将重载函数设置为类友元函数来实现了。

class Date
{
//...//申明友元函数friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);//...
}
ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日";return out;
}istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{in >> d._year >> d._month >> d._day;return in;
}

默认成员函数——赋值运算符重载

与之前讲的构造函数与析构函数等默认成员函数相同，赋值运算符重载也属于6个默认成员函数之一。

1. 作为与众不同的默认成员函数，其有以下特性：

  • 赋值运算符重载格式：
  • 参数类型：const T&，传递引用可以提高传参效率；
  • 返回值类型：T&，返回引用可以提高返回的效率，有返回值目的是为了支持连续赋值检测是否自己给自己赋值；
  • 返回*this ：要复合连续赋值的含义；

赋值重载

class Date
{
//...Date& operator=(const Date& d){if (this != &d){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}return *this;}//...
}

2. 赋值运算符只能重载成类的成员函数不能重载成全局函数；

错误示例

class Date
{//...
};
// 赋值运算符重载成全局函数，注意重载成全局函数时没有this指针了，需要给两个参数
Date& operator=(Date& left, const Date& right)
{if (&left != &right){left._year = right._year;left._month = right._month;left._day = right._day;}return left;
}

此种情况会出现编译错误error C2801: “operator =”必须是非静态成员。

  • 出错原因是：赋值运算符如果不显式实现，编译器会生成一个默认的。此时用户再在类外自己实现一个全局的赋值运算符重载，就和编译器在类中生成的默认赋值运算符重载冲突了，故赋值运算符重载只能是类的成员函数。

3. 用户没有显式实现时，编译器会生成一个默认赋值运算符重载，以值的方式逐字节拷贝。注意：内置类型成员变量是直接赋值的，而自定义类型成员变量需要调用对应类的赋值运算符重载完成赋值。

这里赋值重载与拷贝构造函数的特性非常相似。
 

默认成员函数——取地址操作符重载

6个默认成员函数只剩两个——取地址重载与const取地址重载。但是，这两个函数实在没有实现的必要，因为我们自己实现与编译器自动实现出来的效果是一样的。

class Date
{//...Date* operator&(){return this;}const Date* operator&()const{return this;}//...
};

const成员

将const修饰的成员函数称之为const成员函数，const修饰类成员函数，实际修饰该成员函数隐含的this指针，表明在该成员函数中不能对类的任何成员进行修改。

什么情况下需要用const修饰？

我们可能暂时感受不到const修饰的作用，但是遇到如下情况，const修饰就非常有必要了。

class Date
{
public://...void print(){cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;}
private:int _year;int _month;int _day;
}void Test3()
{Date d1(2023, 4, 1);d1.print();const Date d2(2022, 3, 1);d2.print();
}

报错内容为：“void Date::print(void)”: 不能将“this”指针从“const Date”转换为“Date &”。

这里是典型的权限放大错误，我们不能将const Date* &d2传递给形参Date* this。

改正的办法为同样用const修饰this，但具体的写法可不像我们想的那样。

void print() const
{cout << _year << "年" << _month << "月" << _day << "日" << endl;
}

因为我们无法显式的修改this，所以C++规定在函数的后面加上const即为修饰this。

附录

我们总结上文中的运算符重载，整理一下完整的日期类的实现。此处我们使用多文件的形式实现—>

  • Date.h文件中进行头文件包含、命名空间展开、类的声明、内联函数定义等；
  • Date.cpp文件中进行对类成员函数的定义。
#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE 1
#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;// 类里面短小函数，适合做内联的函数，直接是在类里面定义的
class Date
{// 友元函数声明friend ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d);friend istream& operator>>(istream& in, Date& d);public:Date(int year = 0, int month = 0, int day = 0);void Print() const;int GetMonthDay(int year, int month) const;bool operator==(const Date& d) const;bool operator!=(const Date& d) const;bool operator<(const Date& d) const;bool operator<=(const Date& d) const;bool operator>(const Date& d) const;bool operator>=(const Date& d) const;Date& operator+=(int day);Date operator+(int day) const;Date& operator-=(int day);Date operator-(int day) const;int operator-(const Date& d) const;Date& operator=(const Date& d);//前置++Date& operator++();// 后置++// int参数 仅仅是为了占位，跟前置重载区分Date operator++(int);// 前置--Date& operator--();// 后置--Date operator--(int);//取地址重载Date* operator&();const Date* operator&() const;private:int _year;int _month;int _day;
};inline ostream& operator<<(ostream& out, const Date& d)
{out << d._year << "年" << d._month << "月" << d._day << "日";return out;
}inline istream& operator>>(istream& in, Date& d)
{in >> d._year >> d._month >> d._day;return in;
}

#define _CRT_SECURE_NO_DEPRECATE 1
#include"Date.h"
//构造函数
Date::Date(int year, int month , int day)
{//判断日期是否合法if (month > 0 && month < 13 &&(day > 0 && day <= GetMonthDay(year, month))){_year = year;_month = month;_day = day;}else{cout << "日期非法" << endl;}
}bool Date::operator==(const Date& d) const
{return (_year == d._year) && (_month == d._month) && (_day == d._day);
}bool Date::operator<(const Date& d) const
{return _year < d._year|| (_year == d._year && _month < d._month)|| (_year == d._year && _month == d._month && _day < d._day);
}bool Date::operator<=(const Date& d) const
{//函数的复用return *this < d || *this == d;
}bool Date::operator>(const Date& d) const
{//函数的复用return !(*this <= d);
}bool Date::operator>=(const Date& d) const
{//函数的复用return !(*this < d);
}bool Date::operator!=(const Date& d) const
{//函数的复用return !(*this == d);
}//获取当月的天数
int Date::GetMonthDay(int year, int month) const
{assert(month > 0 && month < 13);int monthArray[13] = { 0, 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };//判断是否是闰年的二月if (month == 2 && ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400) == 0)){return 29;}else{return monthArray[month];}
}//+= 返回自身的引用
Date& Date::operator+=(int day)
{//判断是否加了负数if (day < 0){//复用*this -= -day;return *this;}_day += day;while (_day > GetMonthDay(_year, _month)){_day -= GetMonthDay(_year, _month);//进位_month++;if (_month == 13){_year++;_month = 1;}}return *this;
}Date& Date::operator-=(int day)
{//判断是否减了一个负数if (day < 0){//复用*this += -day;return *this;}_day -= day;while (_day <= 0){--_month;if (_month == 0){--_year;_month = 12;}_day += GetMonthDay(_year, _month);}return *this;
}Date Date::operator+(int day) const
{//拷贝构造//因为加不改变自身的值，所以创建临时对象Date tmp(*this);//复用tmp += day;return tmp;
}Date Date::operator-(int day) const
{Date tmp(*this);tmp -= day;return tmp;
}//前置++
Date& Date::operator++()
{*this += 1;return *this;
}//后置++
// 注意：后置++是先使用后+1，因此需要返回+1之前的旧值，
// 故需在实现时需要先将this保存一份，然后给this + 1
// 而temp是临时对象，因此只能以值的方式返回，不能返回引用
Date Date::operator++(int)
{Date tmp(*this);*this += 1;return tmp;
}//前置--
Date& Date::operator--()
{*this -= 1;return *this;
}//后置--
Date Date::operator--(int)
{Date tmp(*this);*this -= 1;return tmp;
}int Date::operator-(const Date& d) const
{Date max = *this;Date min = d;int flag = 1;if (*this < d){max = d;min = *this;flag = -1;}int n = 0;while (min != max){++min;++n;}return n * flag;
}Date& Date::operator=(const Date& d)
{if (this != &d){_year = d._year;_month = d._month;_day = d._day;}return *this;
}Date* Date::operator&() 
{return this;
}
const Date* Date::operator&() const
{return this;
}

 

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.mzph.cn/news/209768.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

justify-content: space-around；放在父元素还是子元素上

justify-content: space-around；放在父元素还是子元素上

阅读更多...
Linux C/C++ 分析网络流量（十六进制TCP数据包分析）

Linux C/C++ 分析网络流量（十六进制TCP数据包分析）

在分析TCP数据包时&#xff0c;理解TCP协议的工作原理和报文格式是关键。TCP是一种面向连接的、提供可靠的、端到端的字节流传输服务。其头部结构包括源端口、目标端口、序列号、确认应答号等字段。序列号是在建立连接时由计算机生成的随机数作为初始值&#xff0c;每发送一次数…
阅读更多...
使用Pytorch从零开始实现BERT

使用Pytorch从零开始实现BERT

生成式建模知识回顾: [1] 生成式建模概述 [2] Transformer I&#xff0c;Transformer II [3] 变分自编码器 [4] 生成对抗网络&#xff0c;高级生成对抗网络 I&#xff0c;高级生成对抗网络 II [5] 自回归模型 [6] 归一化流模型 [7] 基于能量的模型 [8] 扩散模型 I, 扩散模型 II…
阅读更多...
PaddleDetection系列2--NCCL安装及测试

PaddleDetection系列2--NCCL安装及测试

NCCL安装及测试 1 系统信息查看1.1 查看本机的操作系统和位数信息&#xff1a;1.2 确认处理器架构1.3 确认cuda版本 2 NCCL安装2.1 根据上面的系统架构以及CUDA版本&#xff0c;进入[官网](https://developer.nvidia.com/nccl/nccl-download)下载匹配的nccl&#xff0c;若想获取…
阅读更多...
C++笔试题之回文数的判断

C++笔试题之回文数的判断

“回文”是指正读反读都能读通的句子&#xff0c;它是古今中外都有的一种修辞方式和文字游戏&#xff0c;如“我为人人&#xff0c;人人为我”等。在数学中也有这样一类数字有这样的特征&#xff0c;成为回文数&#xff08;palindrome number&#xff09;。 设n是一任意自然数…
阅读更多...
MSSQL 程序集使用方法

MSSQL 程序集使用方法

1.C# 写一个程序 1.1新建一个项目【类库【.Net FrameWork】 1.2编写代码 删除 namespace ApiSQLClass { } 代码如下&#xff1a;【具体调用API模式根据具体编写】 using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using System.…
阅读更多...
酷开科技以创新为动力用大数据提升品牌认知

酷开科技以创新为动力用大数据提升品牌认知

在21世纪的今天&#xff0c;我们生活在一个被互联网深深改变的世界。互联网不仅改变了我们的生活方式&#xff0c;也正在改变我们的思维方式和工作方式。而互联网作为一种新的发展趋势&#xff0c;更是为我们提供了无数的机会和无限可能性&#xff0c;从电子商务时代到社交网络…
阅读更多...
scala编码

scala编码

1、Scala高级语言 Scala简介 Scala是一门类Java的多范式语言&#xff0c;它整合了面向对象编程和函数式编程的最佳特性。具体来讲Scala运行于Java虚拟机&#xff08;JVM)之上&#xff0c;井且兼容现有的Java程序&#xff0c;同样具有跨平台、可移植性好、方便的垃圾回收等特性…
阅读更多...
启动游戏出现concrt140.dll错误的8种解决方法

启动游戏出现concrt140.dll错误的8种解决方法

在计算机使用过程中&#xff0c;我们经常会遇到一些错误提示&#xff0c;其中之一就是找不到concrt140.dll文件。这个错误通常会导致程序无法正常运行&#xff0c;给用户带来困扰。本文将介绍找不到concrt140.dll无法继续执行代码的8个方法&#xff0c;同时探讨concrt140.dll丢…
阅读更多...
LinuxBasicsForHackers笔记 -- 文件系统和存储设备管理

LinuxBasicsForHackers笔记 -- 文件系统和存储设备管理

设备目录/dev Linux 有一个特殊的目录&#xff0c;其中包含代表每个连接设备的文件&#xff1a;相应命名的 /dev 目录。 /dev中有很多设备列表。 特别令人感兴趣的是设备 sda1、sda2、sda3、sdb 和 sdb1&#xff0c;它们通常是硬盘驱动器及其分区以及 USB 闪存驱动器及其分区…
阅读更多...
理解基于 Hadoop 生态的大数据技术架构

理解基于 Hadoop 生态的大数据技术架构

转眼间&#xff0c;一年又悄然而逝&#xff0c;时光荏苒&#xff0c;岁月如梭。当回首这段光阴&#xff0c;不禁感叹时间的匆匆&#xff0c;仿佛只是一个眨眼的瞬间&#xff0c;一年的旅程已成为过去&#xff0c;而如今又到了画饼的时刻了 &#xff01; 基于 Hadoop 生态的大数…
阅读更多...
固态硬盘SSD

固态硬盘SSD

目录 1.2 组成1.3 读写性能特性1.4 与机械硬盘相比的特点1.5 磨损均衡技术 \quad \quad SSD基于闪存技术Flash Memory, 属于电可擦除ROM, 即EEPROM \quad 1.2 组成 \quad \quad \quad 系统对固态硬盘的读写是以页为单位的 固态硬盘里的块相当于机械硬盘里的磁道 固态硬盘里的页…
阅读更多...
Redis基础系列-持久化

Redis基础系列-持久化

Redis基础系列-持久化 文章目录 Redis基础系列-持久化1. 什么是持久化2. 为什么要持久化3. 持久化的两种方式3.1 持久化方式1&#xff1a;RDB(redis默认持久化方式)3.11 配置步骤-自动触发3.12 配置步骤-手动触发3.12 优点3.13 缺点3.14 检查和修复RDB快照文件3.15 哪些情况会触…
阅读更多...
ubuntu22.04 安装cuda

ubuntu22.04 安装cuda

CUDA&#xff08;Compute Unified Device Architecture&#xff09;是由 NVIDIA 开发的一种并行计算平台和编程模型。它允许开发者利用 NVIDIA 的 GPU&#xff08;图形处理单元&#xff09;进行高效的计算处理。CUDA 通过提供一系列的 C、C 和 Fortran 扩展&#xff0c;使得开发…
阅读更多...
我的NPI项目之Android电源系列 -- 关于剩余充满时间的问题（一）

我的NPI项目之Android电源系列 -- 关于剩余充满时间的问题（一）

我的新项目是基于高通最新的5G平台&#xff0c;但是由于还没有拿到EVT。所以&#xff0c;就在目旧的平台和OS上进行学习。遇到第一个问题就是插上type-c之后&#xff0c;充满剩余时间异常的问题。 问题描述&#xff0c;在充电过程中&#xff0c;显示充满时间为“0 min left unt…
阅读更多...
9.基于SpringBoot3+I18N实现国际化

9.基于SpringBoot3+I18N实现国际化

1. 新建资源文件 在resources目录下新建目录i18n, 然后 新建messages_en.properties文件 user.login.erroraccount or password error&#xff01;新建messages_zh_CN.properties文件 user.login.error帐户或密码错误&#xff01;2. 新建LocaleConfig.java文件 Configurati…
阅读更多...
2004-2021年上市公司环境规制强度相关数据

2004-2021年上市公司环境规制强度相关数据

2004-2021年上市公司环境规制强度相关数据 1、时间&#xff1a;2004-2021年 2、指标&#xff1a;年份、股票代码、股票简称、行业名称、行业代码、省份、城市、区县、行政区划代码、城市代码、区县代码、首次上市年份、上市状态、所属省份-工业增加值_亿元、所属省份-治理废气…
阅读更多...
AVFormatContext编解码层：理论与实战

AVFormatContext编解码层：理论与实战

文章目录 前言一、FFmpeg 解码流程二、FFmpeg 转码流程三、编解码 API 详解1、解码 API 使用详解2、编码 API 使用详解 四、编码案例实战1、示例源码2、运行结果 五、解码案例实战1、示例源码2、运行结果 前言 AVFormatContext 是一个贯穿始终的数据结构&#xff0c;很多函数都…
阅读更多...
基于HSV空间色彩的图像分割方法(含python代码实现)

基于HSV空间色彩的图像分割方法(含python代码实现)

文章目录 1. 介绍2. HSV颜色空间3. python实现HSV图像分割3.1. 代码实现3.2. 运行结果 1. 介绍 HSV颜色系统简介&#xff1a; HSV 即使用色相&#xff08;Hue&#xff09;、饱和度&#xff08;Saturation&#xff09;、明度&#xff08;Value&#xff09;来表示色彩的一种方式…
阅读更多...
HttpComponents: 领域对象的设计

HttpComponents: 领域对象的设计

1. HTTP协议 1.1 HTTP请求 HTTP请求由请求头、请求体两部分组成&#xff0c;请求头又分为请求行(request line)和普通的请求头组成。通过浏览器的开发者工具&#xff0c;我们能查看请求和响应的详情。 下面是一个HTTP请求发送的完整内容。 POST https://track.abc.com/v4/tr…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023