第13章运算符重载.ppt

第13章运算符重载
运算符重载概述
运算符重载的实现
单目运算符重载
双目运算符重载
->运算符重载
赋值运算符重载
下标运算符重载
运算符new与delete重载
逗号运算符重载
类型转换运算符重载
运算符重载应用实例
C++语言允许程序员重新定义已有的运算符,使其能按用户的要求完成一些特定的操作,这就是所谓的运算符重载。运算符重载与函数重载相似,其目的是设置某一运算符,让它具有另一种功能,尽管此运算符在原先C++语言中代表另一种含义,但他们彼此之间并不冲突。C++会根据运算符的位置辨别应使用哪一种功能进行运算。
运算符重载概述
运算符重载是对已有的运算符赋予多重含义,同一个运算符作用于不同类型的数据导致不同类型的行为。C++中预定义的运算符的操作对象只能是基本数据类型,实际上,对于很多用户自定义类型,也需要有类似的运算操作,这就提出了对运算符进行重新定义,赋予已有符号以新功能的要求。
运算符重载的实质就是函数重载。在实现过程中,首先把指定的运算表达式转化为对运算符函数的调用,运算对象转化为运算符函数的实参,然后根据实参的类型来确定需要调用的函数,这个过程是在编译过程中完成的。
C++可以重载的运算符如表13-1所示;
C++不能被重载的运算符如表13-2所示。
运算符重载的规则如下:
(1)C++中的运算符除了少数几个以外,全部可以重载,而且只能重载已有的这些运算符。
(2)重载之后运算符的优先级和结合性都不会改变。
(3)运算符重载是针对新类型数据的实际需要,对原有运算符进行适当的改造。一般来讲,重载的功能应当与原有功能相类似,不能改变原运算符的操作对象个数,同时至少要有一个操作对象是自定义类型。
运算符重载的实现
运算符的重载形式有两种:重载为类的成员函数和重载为类的友元函数。
运算符重载为类的成员函数的语法形式如下:
<函数类型> operator <运算符>(<形参表>)
{
<函数体>;
}

friend <函数类型> operator <运算符>(<形参表>)
{
<函数体>;
}
其中,<函数类型>指定了重载运算符的返回值类型,operator是定义运算符重载函数的关键词,<运算符>给定了要重载的运算符名称,是C++中可重载的运算符,形参表中给出重载运算符所需要的参数和类型。对于运算符重载为友元函数的情况,还要在函数类型说明之前使用friend关键词来说明。
当运算符重载为类的成员函数时,函数的参数个数比原来的运算数个数要少一个(后缀++、--除外);当重载为类的友元函数时,参数个数与原运算数的个数相同。
一般来讲,单目运算符最好重载为成员函数,而双目运算符则最好重载为友元函数。运算符重载的主要优点就是允许改变使用于系统内部的运算符的操作方式,以适应用户新定义类型的类似运算。
单目运算符重载
类的单目运算符可重载为一个没有参数的非静态成员函数或者带有一个参数的非成员函数,参数必须是用户字定义类型的对象或者是对该对象的引用。
在C++中,单目运算符有++和--,它们是变量自动增1和自动减1的运算符。在类中可以对这两个单目运算符进行重载。
如同“++”运算符有前缀、后缀两种使用形式,“++”和“--”重载运算符也有前缀和后缀两种运算符重载形式,以“++”重载运算符为例,其语法格式如下:
<函数类型> operator ++(); //前缀运算
<函数类型> operator ++(int); //后缀运算
使用前缀运算符的语法格式如下:
++<对象>;
使用后缀运算符的语法格式如下:
<对象>++;
使用运算符前缀时,对对象(操作数)进行增量修改,然后再返回该对象。所以前缀运算符操作时,参数与返回的是同一个对象。这与基本数据类型的运算符前缀类似,返回的也是左值。
使用运算符后缀时,必须再增量之前返回原有的对象值。为此,需要创建一个临时对象,存放原有的对象,以便对操作数(对象)进行增量修改时,保存最初的值。运算符后缀操作时返回的时原有对象值,不是原有对象,原有对象已经被增量修改,所以,返回的应该是存放原有对象值的临时对象。
双目运算符重载
对于双目运算符,一个运算数是对象本身的数据,由this指针给出,另一个运算数则需要通过运算符重载函数的参数表来传递。下面分别介绍这两种情况。
对于双目运算符B,如果要重载B为类的成员函数,使之能够实现表达式“oprd1 B oprd2”,其中oprd1为A类的对象,则应当把B重载为A类的成员函数,该函数只有一个形参,形参的类型是oprd2所属的类型。经过重载之后