C++ 函数调用运算符 () 重载

1、函数调用运算符 () 可以被重载用于类的对象。当重载 () 时，您不是创造了一种新的调用函数的方式，相反地，这是创建一个可以传递任意数目参数的运算符函数。

下面的实例演示了如何重载函数调用运算符 ()。

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Distance
{
   private:
      int feet;             // 0 到无穷
      int inches;           // 0 到 12
   public:
      // 所需的构造函数
      Distance(){
         feet = 0;
         inches = 0;
      }
      Distance(int f, int i){
         feet = f;
         inches = i;
      }
      // 重载函数调用运算符
      Distance operator()(int a, int b, int c)
      {
         Distance D;
         // 进行随机计算
         D.feet = a + c + 10;
         D.inches = b + c + 100 ;
         return D;
      }
      // 显示距离的方法
      void displayDistance()
      {
         cout << "F: " << feet <<  " I:" <<  inches << endl;
      }
      
};
int main()
{
   Distance D1(11, 10), D2;

   cout << "First Distance : "; 
   D1.displayDistance();

   D2 = D1(10, 10, 10); // invoke operator()
   cout << "Second Distance :"; 
   D2.displayDistance();

   return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

First Distance : F: 11 I:10

Second Distance :F: 30 I:120

2、

总结：

　　需要以类成员函数的形式对函数调用操作符“()”进行重载。

　　只有常成员函数才能处理常对象，故我们依然在类中提供两个版本的函数调用操作符重载函数。若调用对象为常对象（const)，则必须用常函数。　　

　　这里面的关于在函数中抛出异常，在调用处捕捉异常，值得参考学习。

 

与下标操作符重载函数相同，我们同样需要以类成员函数的形式对函数调用操作符“()”进行重载。其声明语法只有一种形式：
    返回类型 operator()( 参数列表 );

例1：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

class Array
{
public:
    Array(){len1 = 0; len2 = 0; num = NULL; };
    Array(int m, int n);
    int & operator()(int, int);
    const int & operator()(int, int)const;
    int getlen1()const {return len1;}
    int getlen2()const {return len2;}
private:
    int len1;
    int len2;
    int * num;
};

Array::Array(int m, int n)
{
    int size = m * n;
    try
    {
        num = new int[size];
    }
    catch(bad_alloc)
    {
        cerr<<"allocate storage failure!"<<endl;
        throw;
    }
    len1 = m;
    len2 = n;
}

int & Array::operator()(int i, int j)
{
    if(i < 0 || i >= len1)
        throw string("1 out of bounds!");
    if(j < 0 || j >= len2)
        throw string("2 out of bounds!");
    return num[ i*len2 + j ];
}

const int & Array::operator()(int i, int j)const
{
    if(i < 0 || i >= len1)
        throw string("1 out of bounds!");
    if(j < 0 || j >= len2)
        throw string("2 out of bounds!");
    return num[ i*len2 + j ];
}

int main()
{
    Array A(3,4);
    int i,j;
    for(i = 0; i < A.getlen1(); i++)
        for(j = 0; j < A.getlen2(); j++)
            A(i,j) = i * A.getlen2() + j;
    for(i = 0; i < A.getlen1(); i++)
        for(j = 0; j < A.getlen2(); j++)
            cout<< A(i,j)<<" ";
    cout<<endl;
    try
    {
        cout<< A(5, 3) << endl;
    }
    catch(string s)
    {
        cerr<< s <<endl;
    }
    try
    {
        cout<< A(2, 6) << endl;
    }
    catch(string s)
    {
        cerr<< s <<endl;
    }
    return 0;
}

 

在这个例子中我们定义了一个Array类，这个类描述的是一个二维的数组，在类中我们先定义了一个默认构造函数，之后声明了一个带参数的构造函数“Array(int m, int n);”，所带的这两个参数分别是数组的两个维度的大小。之后声明了一个函数调用操作符重载函数“int & operator()(int, int);”和“const int & operator()(int, int)const;”，同样的，因为只有常成员函数才能处理常对象，故我们依然在类中提供两个版本的函数调用操作符重载函数。我们可以去看一下两个函数的函数定义，在它们的函数体中，我们先是做一个越界检测，当然对于二维数组而言，边界是有两个的，因此有两次边界检测的。如果没有越界则会返回对应的值。有了这两个函数调用操作符重载函数，我们就可以用A(i,j)的形式访问二维数组中的数据了。

当我们用A(i,j)的形式访问二维数组中的数据时，A(i,j)会调用类中的函数调用操作符重载函数，此时A(i,j)可以理解为：
    A.operator()(i, j)
例1中程序运行结果如下：
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
    1 out of bounds!
    2 out of bounds!

在例1中的主函数中异常捕获语句，我们先运行的是A(5, 3)，故而是第一个边界越界了，因此先抛出“1 out of bounds!”的异常，而后又运行A(2, 6)，此时为第二个边界越界，抛出“2 out of bounds!”的异常。