C++运算符重载学习总结

2023-01-17 08:07:31

在C ++中，我们可以使运算符适用于用户定义的类。这意味着C ++能够为运算符提供数据类型的特殊含义，这种能力称为运算符重载。

例如，我们可以在像String这样的类中重载运算符'+'，这样我们就可以通过使用+来连接两个字符串。

其它示例中算术运算符可以重载的的类是复数，小数，大整数等。

运算符重载的语法格式：

Return_Type classname :: operator op(Argument list)

{

Function Body

}

在上面的语法中，Return_Type是要返回给另一个对象的值类型，operator op是运算符是关键字的函数，op是要重载的运算符。

运算符函数必须是非静态（成员函数）或友元函数。

运算符重载可以通过三种方法完成，它们是

1) 重载一元运算符。

2) 重载二元运算符。

3) 使用友元函数重载二元运算符。

以下是定义运算符函数的一些条件/规则：

l 在非静态函数的情况下，二元运算符应该只有一个参数，而一元不应该有一个参数。

l 在友元函数的情况下，二元运算符应该只有两个参数，而一元应该只有一个参数。

l 如果实现了运算符重载，则所有类成员对象都应该是公共的。

运算符函数和普通函数有什么区别？

运算符函数与普通函数相同。唯一的区别是，运算符函数的名称始终是operator关键字，后跟运算符符号，并且在使用相应的运算符时调用运算符函数。

除了极个别的运算符外，大部分运算符都可以被重载。

以下是可以重载的运算符列表：

以下是不可以重载的运算符列表：

为什么（点），::，？：和sizeof不可以重载看这里解释。

关于运算符重载的重要方面：

1）为了使操作符重载起作用，其中一个操作数必须是用户定义的类对象。

2）赋值运算符：编译器自动为每个类创建一个默认赋值运算符。默认赋值运算符确实将右侧的所有成员分配到左侧，并且在大多数情况下都能正常工作（此行为与复制构造函数相同）。

3）转换运算符：我们还可以编写可用于将一种类型转换为另一种类型的转换运算符。重载的转换运算符必须是成员方法。其他运算符可以是成员方法或全局方法。

4）任何可以用单个参数调用的构造函数都可以用作转换构造函数，这意味着它也可以用于隐式转换为正在构造的类。

综合例子：学习测试，仅供参考！

OperatorOverloadingClass.h

#ifndef OPERATOROVERLOADINGCLASS_H
#define OPERATOROVERLOADINGCLASS_H

#include <iostream>
using namespace std;

;

class OperatorOverloadingClass
{
public:
    OperatorOverloadingClass();
    OperatorOverloadingClass(const int &number,
                             const float &fnumber);

// 赋值运算符
    void operator = (const OperatorOverloadingClass &obj)
    {
        m_number = obj.m_number;
    }

// 函数调用()运算符
    OperatorOverloadingClass operator()(int a, int b, int c)
    {
        OperatorOverloadingClass D;
        // just put random calculation
        D.m_number = a + b + c;
        return D;
    }

void print();

/* OperatorOverloading
    */
    // 算术运算符
    // +
    OperatorOverloadingClass operator + (const OperatorOverloadingClass &obj);
    // -
    OperatorOverloadingClass operator - (const OperatorOverloadingClass &obj);
    // *
    OperatorOverloadingClass operator * (const OperatorOverloadingClass &obj);
    // /
    OperatorOverloadingClass operator / (const OperatorOverloadingClass &obj);
    // %
    OperatorOverloadingClass operator % (const OperatorOverloadingClass &obj);

// 关系运算符
    // <
    bool operator < (const OperatorOverloadingClass &obj);
    // >
    bool operator > (const OperatorOverloadingClass &obj);
    // <=
    bool operator <= (const OperatorOverloadingClass &obj);
    // >=
    bool operator >= (const OperatorOverloadingClass &obj);
    // ==
    bool operator == (const OperatorOverloadingClass &obj);
    // !=
    bool operator != (const OperatorOverloadingClass &obj);

// 位运算符
    // ^
    OperatorOverloadingClass operator ^ (const OperatorOverloadingClass &obj);
    // &
    OperatorOverloadingClass operator & (const OperatorOverloadingClass &obj);
    // |
    OperatorOverloadingClass operator | (const OperatorOverloadingClass &obj);

// 逻辑运算符
    // &&
    bool operator && (const OperatorOverloadingClass &obj);
    // ||
    bool operator || (const OperatorOverloadingClass &obj);

// 取地址运算符&
    int *operator &()
    {
        return &this->m_number;
    }
    // 内存操作运算符*
    int operator *(OperatorOverloadingClass *obj)
    {
        return obj->m_number;
    }

// 输入输出运算符
    // <<
    friend ostream &operator<<(ostream &output, const OperatorOverloadingClass &obj )
    {
        output << "number : " << obj.m_number;
        return output;
    }
    // >>
    friend istream &operator>>(istream &input, OperatorOverloadingClass &obj)
    {
        input >> obj.m_number;
        return input;
    }

// 自增自减运算符
    // ++i
    OperatorOverloadingClass operator ++();
    // i++
    OperatorOverloadingClass operator ++(int);
    // --i
    OperatorOverloadingClass operator --();
    // i--
    OperatorOverloadingClass operator --(int);

// 数组成员访问运算符[]
    int &operator[](int i)
    {
        if( i > SIZE )
        {
            cout << "Index out of bounds" << endl;
            // return first element.
];
        }
        return arr[i];
    }

// 类成员访问运算符->
// https://www.cnblogs.com/codingmengmeng/p/9064702.html

// 复合赋值运算符：+=、-=、*=、/=、%=、<<=、>>=、^=、&=、|=
    void operator += (const OperatorOverloadingClass &obj)
    {
        m_number += obj.m_number;
    }
    // 其余类似

// 重载类型转换
    operator int()
    {
        return m_number;
    }
    operator float()
    {
        return m_fnumber;
    }

// new delete
    void *operator new(size_t size);
    void operator delete(void *p);
    void *operator new[](size_t size);
    void operator delete[](void *p, size_t size);

private:
    int     m_number;
    float   m_fnumber;
    int     arr[SIZE];
};

#endif // OPERATOROVERLOADINGCLASS_H

OperatorOverloadingClass.cpp

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#include "OperatorOverloadingClass.h"
#include <QDebug>

OperatorOverloadingClass::OperatorOverloadingClass()
{
    m_number = ;
    m_fnumber = ;
    ; i < SIZE; i++)
    {
        arr[i] = i;
    }
}

OperatorOverloadingClass::OperatorOverloadingClass(const int &number,
        const float &fnumber)
    : m_number(number)
    , m_fnumber(fnumber)
{
    ; i < SIZE; i++)
    {
        arr[i] = i;
    }
}

void OperatorOverloadingClass::print()
{
qDebug() << "m_number =" << m_number;
}

OperatorOverloadingClass OperatorOverloadingClass::operator +(const OperatorOverloadingClass &obj)
{
    OperatorOverloadingClass out;
    out.m_number = this->m_number + obj.m_number;
    return out;
}

OperatorOverloadingClass OperatorOverloadingClass::operator -(const OperatorOverloadingClass &obj)
{
    OperatorOverloadingClass out;
    out.m_number = this->m_number - obj.m_number;
    return out;
}

OperatorOverloadingClass OperatorOverloadingClass::operator *(const OperatorOverloadingClass &obj)
{
    OperatorOverloadingClass out;
    out.m_number = this->m_number * obj.m_number;
    return out;
}

OperatorOverloadingClass OperatorOverloadingClass::operator /(const OperatorOverloadingClass &obj)
{
    OperatorOverloadingClass out;
    out.m_number = this->m_number / obj.m_number;
    return out;
}

OperatorOverloadingClass OperatorOverloadingClass::operator %(const OperatorOverloadingClass &obj)
{
    OperatorOverloadingClass out;
    out.m_number = this->m_number % obj.m_number;
    return out;
}

OperatorOverloadingClass OperatorOverloadingClass::operator ^(const OperatorOverloadingClass &obj)
{
    OperatorOverloadingClass out;
    out.m_number = (this->m_number) ^ (obj.m_number);
    return out;
}

OperatorOverloadingClass OperatorOverloadingClass::operator &(const OperatorOverloadingClass &obj)
{
    OperatorOverloadingClass out;
    out.m_number = (this->m_number) & (obj.m_number);
    return out;
}

OperatorOverloadingClass OperatorOverloadingClass::operator |(const OperatorOverloadingClass &obj)
{
    OperatorOverloadingClass out;
    out.m_number = (this->m_number) | (obj.m_number);
    return out;
}

bool OperatorOverloadingClass::operator &&(const OperatorOverloadingClass &obj)
{
return (this->m_number) && (obj.m_number);
}

bool OperatorOverloadingClass::operator ||(const OperatorOverloadingClass &obj)
{
return (this->m_number) || (obj.m_number);
}

bool OperatorOverloadingClass::operator <(const OperatorOverloadingClass &obj)
{
    if(m_number < obj.m_number)
    {
        return true;
    }
    return false;
}

bool OperatorOverloadingClass::operator >(const OperatorOverloadingClass &obj)
{
    if(m_number > obj.m_number)
    {
        return true;
    }
    return false;
}

bool OperatorOverloadingClass::operator <=(const OperatorOverloadingClass &obj)
{
    if(m_number <= obj.m_number)
    {
        return true;
    }
    return false;
}

bool OperatorOverloadingClass::operator >=(const OperatorOverloadingClass &obj)
{
    if(m_number >= obj.m_number)
    {
        return true;
    }
    return false;
}

bool OperatorOverloadingClass::operator ==(const OperatorOverloadingClass &obj)
{
    if(m_number == obj.m_number)
    {
        return true;
    }
    return false;
}

bool OperatorOverloadingClass::operator !=(const OperatorOverloadingClass &obj)
{
    if(m_number != obj.m_number)
    {
        return true;
    }
    return false;
}

// overloaded prefix ++ operator
OperatorOverloadingClass OperatorOverloadingClass:: operator++ ()
{
++m_number; // increment this object
);
}

// overloaded postfix ++ operator
OperatorOverloadingClass OperatorOverloadingClass:: operator++( int )
{

// save the orignal value
);

// increment this object
++m_number;

// return old original value
return T;
}

// overloaded prefix -- operator
OperatorOverloadingClass OperatorOverloadingClass:: operator-- ()
{
--m_number; // increment this object
);
}

// overloaded postfix -- operator
OperatorOverloadingClass OperatorOverloadingClass:: operator--( int )
{

// save the orignal value
);

// increment this object
--m_number;

// return old original value
return T;
}

void *OperatorOverloadingClass::operator new(size_t size)
{
return malloc(size);
}

void OperatorOverloadingClass::operator delete(void *p)
{
free(p);
}

inline void *OperatorOverloadingClass::operator new[](size_t size)
{
OperatorOverloadingClass *p = (OperatorOverloadingClass *)malloc(size);
return p;
}

inline void OperatorOverloadingClass::operator delete[](void *p, size_t size)
{
free(p);
}

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