C++ operator關(guān)鍵字(重載操作符)的用法詳解
operator是C++的關(guān)鍵字,它和運(yùn)算符一起使用,表示一個(gè)運(yùn)算符函數(shù),理解時(shí)應(yīng)將operator=整體上視為一個(gè)函數(shù)名。
這是C++擴(kuò)展運(yùn)算符功能的方法,雖然樣子古怪,但也可以理解:一方面要使運(yùn)算符的使用方法與其原來(lái)一致,另一方面擴(kuò)展其功能只能通過(guò)函數(shù)的方式(c++中,“功能”都是由函數(shù)實(shí)現(xiàn)的)。
一、為什么使用操作符重載?
對(duì)于系統(tǒng)的所有操作符,一般情況下,只支持基本數(shù)據(jù)類(lèi)型和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中提供的class,對(duì)于用戶(hù)自己定義的class,如果想支持基本操作,比如比較大小,判斷是否相等,等等,則需要用戶(hù)自己來(lái)定義關(guān)于這個(gè)操作符的具體實(shí)現(xiàn)。比如,判斷兩個(gè)人是否一樣大,我們默認(rèn)的規(guī)則是按照其年齡來(lái)比較,所以,在設(shè)計(jì)person 這個(gè)class的時(shí)候,我們需要考慮操作符==,而且,根據(jù)剛才的分析,比較的依據(jù)應(yīng)該是age。那么為什么叫重載呢?這是因?yàn)椋诰幾g器實(shí)現(xiàn)的時(shí)候,已經(jīng)為我們提供了這個(gè)操作符的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型實(shí)現(xiàn)版本,但是現(xiàn)在他的操作數(shù)變成了用戶(hù)定義的數(shù)據(jù)類(lèi)型class,所以,需要用戶(hù)自己來(lái)提供該參數(shù)版本的實(shí)現(xiàn)。
二、如何聲明一個(gè)重載的操作符?
A: 操作符重載實(shí)現(xiàn)為類(lèi)成員函數(shù)
重載的操作符在類(lèi)體中被聲明,聲明方式如同普通成員函數(shù)一樣,只不過(guò)他的名字包含關(guān)鍵字operator,以及緊跟其后的一個(gè)c++預(yù)定義的操作符。
可以用如下的方式來(lái)聲明一個(gè)預(yù)定義的==操作符:
class person{ private: int age; public: person(int a){ this->age=a; } inline bool operator == (const person &ps) const; };
實(shí)現(xiàn)方式如下:
inline bool person::operator==(const person &ps) const { if (this->age==ps.age) return true; return false; }
調(diào)用方式如下:
#include using namespace std; int main() { person p1(10); person p2(20); if(p1==p2) cout<<”the age is equal!”< return 0; }
這里,因?yàn)閛perator ==是class person的一個(gè)成員函數(shù),所以對(duì)象p1,p2都可以調(diào)用該函數(shù),上面的if語(yǔ)句中,相當(dāng)于p1調(diào)用函數(shù)==,把p2作為該函數(shù)的一個(gè)參數(shù)傳遞給該函數(shù),從而實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)對(duì)象的比較。
B:操作符重載實(shí)現(xiàn)為非類(lèi)成員函數(shù)(全局函數(shù))
對(duì)于全局重載操作符,代表左操作數(shù)的參數(shù)必須被顯式指定。例如:
#include #include using namespace std; class person { public: int age; public: }; bool operator==(person const &p1 ,person const & p2) //滿(mǎn)足要求,做操作數(shù)的類(lèi)型被顯示指定 { if(p1.age==p2.age) return true; return false; } int main() { person rose; person jack; rose.age=18; jack.age=23; if(rose==jack) cout<<"ok"< return 0; }
C:如何決定把一個(gè)操作符重載為類(lèi)成員函數(shù)還是全局名字空間的成員呢?
①如果一個(gè)重載操作符是類(lèi)成員,那么只有當(dāng)與他一起使用的左操作數(shù)是該類(lèi)的對(duì)象時(shí),該操作符才會(huì)被調(diào)用。如果該操作符的左操作數(shù)必須是其他的類(lèi)型,則操作符必須被重載為全局名字空間的成員。
②C++要求賦值=,下標(biāo)[],調(diào)用(), 和成員指向-> 操作符必須被定義為類(lèi)成員操作符。任何把這些操作符定義為名字空間成員的定義都會(huì)被標(biāo)記為編譯時(shí)刻錯(cuò)誤。
③如果有一個(gè)操作數(shù)是類(lèi)類(lèi)型如string類(lèi)的情形那么對(duì)于對(duì)稱(chēng)操作符比如等于操作符最好定義為全局名字空間成員。
D:重載操作符具有以下限制:
(1)只有C++預(yù)定義的操作符集中的操作符才可以被重載;
(2)對(duì)于內(nèi)置類(lèi)型的操作符,它的預(yù)定義不能被改變,應(yīng)不能為內(nèi)置類(lèi)型重載操作符,如,不能改變int型的操作符+的含義;
(3) 也不能為內(nèi)置的數(shù)據(jù)類(lèi)型定義其它的操作符;
(4) 只能重載類(lèi)類(lèi)型或枚舉類(lèi)型的操作符;
(5) 重載操作符不能改變它們的操作符優(yōu)先級(jí);
(6) 重載操作符不能改變操作數(shù)的個(gè)數(shù);
(7) 除了對(duì)( )操作符外,對(duì)其他重載操作符提供缺省實(shí)參都是非法的;
E: 注意點(diǎn)
(1)后果載操操作符首先要確定它的返回值是左值,還是右值,如果是左值最返回引用,如果是右值那就直接返回值;
(2) +號(hào)等這樣的操作符沒(méi)有對(duì)象可以容納改變后值,對(duì)于這樣的情況最好返回?cái)?shù)值,否則只能要操作符體內(nèi)創(chuàng)建臨時(shí)對(duì)象用于容納改變后的值,如果在堆中創(chuàng)建臨時(shí)對(duì)象返回指針或者引用,在操作符函數(shù)體外還需要釋放它,如果返回的對(duì)象而不是引用或者指針,那么效率是比較低的。如果返回的是數(shù)值,最好在該類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)中增加對(duì)該類(lèi)型數(shù)值的轉(zhuǎn)換函數(shù),如:返回值是int類(lèi)型,那么最好有一個(gè)int類(lèi)型作為參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)。
(3)在增量運(yùn)算符中,放上一個(gè)整數(shù)形參,就是后增量運(yùn)行符,它是值返回,對(duì)于前增量沒(méi)有形參,而且是引用返回,示例:
class Test { public: Test(x=3){ m_value = x} Test &operator ++(); //前增量 Test &operator ++(int);//后增量 private: Int m_value: }; Test &Test::operator ++() { m_value ++; //先增量 return *this; //返回當(dāng)前對(duì)象 } Test Test::operator ++(int) { Test tmp(*this); //創(chuàng)建臨時(shí)對(duì)象 m_value ++; //再增量 return temp; //返回臨時(shí)對(duì)象 }
(4)因?yàn)閺?qiáng)制轉(zhuǎn)換是針對(duì)基本數(shù)據(jù)類(lèi)型的,所以對(duì)類(lèi)類(lèi)型的轉(zhuǎn)換需自定義;
(5) 轉(zhuǎn)換運(yùn)行符重載聲明形式:operator 類(lèi)型名();它沒(méi)有返回類(lèi)型,因?yàn)轭?lèi)型名就代表了它的返回類(lèi)型,所以返回類(lèi)型顯得多余。
(6)一般來(lái)說(shuō),轉(zhuǎn)換運(yùn)算符與轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)(即帶一個(gè)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù))是互逆的,如有了構(gòu)造函數(shù)Test(int),那么最好有一個(gè)轉(zhuǎn)換運(yùn)算符int()。這樣就不必提供對(duì)象參數(shù)重載運(yùn)算符了,如Test a1(1);Test a2(2); Test a3; a3 = a1+a2;就不需要重載+號(hào)操作符了,因?yàn)閷?duì)于a1+a2的運(yùn)算,系統(tǒng)可能會(huì)先找有沒(méi)有定義針對(duì)Test的+號(hào)操作符,如果沒(méi)有,它就會(huì)找有沒(méi)有針對(duì)Test類(lèi)轉(zhuǎn)換函數(shù)參數(shù)類(lèi)型的+號(hào)操作符(因?yàn)榭梢詫?號(hào)運(yùn)行結(jié)果的類(lèi)型通過(guò)轉(zhuǎn)換函數(shù)轉(zhuǎn)換為T(mén)est對(duì)象),因?yàn)門(mén)est類(lèi)有個(gè)int類(lèi)型的參數(shù),對(duì)于int類(lèi)型有+操作符,所以a1+a2真正執(zhí)行的是Test(int(a1) + int(a2));即Test(3);
(7)對(duì)于轉(zhuǎn)換運(yùn)算符,還有一個(gè)需要注意的地方就是,如果A類(lèi)中有以B為參數(shù)的轉(zhuǎn)換函數(shù)(構(gòu)造函數(shù)),那B中不能有A的轉(zhuǎn)換運(yùn)算符,不然就存在轉(zhuǎn)換的二義性,如:
class A{A(B&){…}}; class B{ operator A(){…}};
那么以下語(yǔ)句就會(huì)有問(wèn)題:
B b; A(b);//A(b)有就可能是A的構(gòu)造函數(shù),也可以是B的轉(zhuǎn)換運(yùn)算符
以上就是小編為大家?guī)?lái)的C++ operator關(guān)鍵字(重載操作符)的用法詳解全部?jī)?nèi)容了,希望大家多多支持我們~
欄 目:C語(yǔ)言
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本文標(biāo)題:C++ operator關(guān)鍵字(重載操作符)的用法詳解
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