【C++初步】007 运算符重载

青先生

1. 类的内部重载 （Overload）

6 + 1
3.14 + 3.45
5 + 3.14
实际上以上已经实现了重载。
class MyComlex
{
public:
    MyComlex(double real = 0.0f, double image = 0.0f);
    ~MyComlex(){}
    void Display() const;

private:
    double m_real;  // 实部
    double m_image; // 虚部
};

MyComlex::MyComlex(double real, double image):
    m_real(real),m_image(image){ }

void MyComlex::Display() const{
    cout << "(" << m_real << " + " << m_image << "i)" << endl;
}

int main(){
    MyComlex obj_complex(3,5);
    obj_complex.Display();

    MyComlex obj_complex2(6, 7);
    obj_complex2.Display();

    // MyComlex obj_add = obj_complex1 + obj_complex2;
    // 上式子无法进行相加
    // 没有与这些操作数匹配的 "+" 运算符C/C++(349)
    return 0;
}
输出：
(3 + 5i)
(6 + 7i)如果要对复数进行运算就应该进行运算符重载。使用operator关键词
class MyComlex
{
public:
    MyComlex(double real = 0.0f, double image = 0.0f);
    ~MyComlex(){}
    void Display() const;
    // 重载运算符 返回值类型 函数名称 （形参列表）{}
    // 函数名：operator+(运算符名称)
    MyComlex operator+(const MyComlex& other) const;

private:
    double m_real;  // 实部
    double m_image; // 虚部
};

MyComlex::MyComlex(double real, double image):
    m_real(real),m_image(image){ }

void MyComlex::Display() const{
    cout << "(" << m_real << " + " << m_image << "i)" << endl;
}

MyComlex MyComlex::operator+(const MyComlex& other) const {
    MyComlex obj;
    obj.m_real = this->m_real + other.m_real;
    obj.m_image = this->m_image + other.m_image;
    return obj;
}

int main(){
    MyComlex obj_complex1(3,5);
    obj_complex1.Display();

    MyComlex obj_complex2(6, 7);
    obj_complex2.Display();

    MyComlex obj_add = obj_complex1 + obj_complex2;
    obj_add.Display();
    return 0;
}
输出：
(3 + 5i)
(6 + 7i)
(9 + 12i)
疑问：对于加法重载而言，究竟是
obj_complex1.operator+(obj_complex2);
还是:
obj_complex2.operator+(obj_complex1);
对于甲方重载可以混用，但是对于减法却有不同的效果。
实际上：
obj_complex1.operator+(obj_complex2);   // 相当于是obj_complex1 + obj_complex2;
obj_complex2.operator+(obj_complex1);   // 相当于是obj_complex2 + obj_complex1;
2. 全局重载 （Overload）

class MyComlex
{
public:
    MyComlex(double real = 0.0f, double image = 0.0f);
    ~MyComlex(){}
    void Display() const;
    // 友元可以从外部访问私有变量
    friend MyComlex operator+(const MyComlex &obj_1, const MyComlex &obj_2);

private:
    double m_real;  // 实部
    double m_image; // 虚部
};

MyComlex::MyComlex(double real, double image):
    m_real(real),m_image(image){ }

void MyComlex::Display() const{
    cout << "(" << m_real << " + " << m_image << "i)" << endl;
}

MyComlex operator+(const MyComlex& obj_1, const MyComlex& obj_2){
    return MyComlex(obj_1.m_real + obj_2.m_real, obj_1.m_image + obj_2.m_image);
}

int main(){
    MyComlex obj_complex1(3,5);
    obj_complex1.Display();

    MyComlex obj_complex2(6, 7);
    obj_complex2.Display();

    MyComlex obj_add = obj_complex1 + obj_complex2;
    obj_add.Display();

    return 0;
}
输出：
(3 + 5i)
(6 + 7i)
(9 + 12i)3. 运算符重载规则

可以重载和不可以重载的运算符

下面是可重载的运算符列表：

• 双目算术运算符 + (加)，-(减)，*(乘)，/(除)，% (取模)
  
• 关系运算符 == (等于)，!= (不等于)，< (小于)，> (大于)，<=(小于等于)，>=(大于等于)
  
• 逻辑运算符 ||(逻辑或)，&&(逻辑与)，!(逻辑非)
  
• 单目运算符 + (正)，-(负)，*(指针)，&(取地址)
  
• 自增自减运算符 ++(自增)，--(自减)
  
• 位运算符 | (按位或)，& (按位与)，~ (按位取反)，^ (按位异或), << (左移)，>>(右移)
  
• 赋值运算符 =, +=, -=, *=, /= , %= , &=, |=, ^=, <<=, >>=
  
• 空间申请与释放 new, delete, new[] , delete[]
  
• 其他运算符 ()(函数调用)，->(成员访问)，,(逗号)，[](下标)
  

下面是不可重载的运算符列表：

运算符	符号
1	成员访问运算符	.
2	成员指针访问运算符	.*, ->*
3	域运算符	::
4	长度运算符	sizeof
5	条件运算符	?:
6	条件运算符	?:
7	预处理符号	#

重载不可以改变优先级

obj = obj1 + obj2 * obj3;
// 重载之后依然会线运算乘法再运行加法运算
重载不会改变运算符用法

例如把加法重载成减法运算符
重载不可以有默认参数

这样会改变了运算符的目数。
重载可以在类内部写，也可以作为全局函数。

二者是有区别的
特殊运算符

()(函数调用)，->(成员访问)，=(赋值)，[](下标) 只能以成员函数的形式重载。
4. 输入>>输出<<重载

输入输出参数，最好作为友元函数重载，以全局函数的形式来写。
class MyComlex
{
public:
    MyComlex(double real = 0.0f, double image = 0.0f)
            : m_real(real),m_image(image) { }
    void Display() const;
    friend istream &operator>>(istream& in, MyComlex & obj);
    friend ostream& operator<<(ostream& out, MyComlex& obj);

private:
    double m_real;  // 实部
    double m_image; // 虚部
};

void MyComlex::Display() const{
    cout << "(" << m_real << " + " << m_image << "i)" << endl;
}

// 对输入输出运算符的重载格式
istream& operator>>(istream& in, MyComlex& obj)
{
    in >> obj.m_real >> obj.m_image;
    return in;
}
ostream& operator<<(ostream& out, MyComlex& obj)
{
    out << "(" << obj.m_real << " + " << obj.m_image << "i)" << endl;
    return out;
}

int main(){
    MyComlex obj;
    cin >> obj;                 // 隐式调用
    cout << obj << endl;        

    operator>>(cin, obj);       // 显式调用
    operator<<(cout, obj);

    obj.Display();

    return 0;
}
输入输出：
6 7
(6 + 7i)

8 9
(8 + 9i)
(8 + 9i)