20、不一樣的C++系列--操作符重載

操作符重載

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• C++中的重載能夠擴展操作符的功能
• 操作符的重載以函數的方式進行
• 本質：
  
  • 用特殊形式的函數擴展操作符的功能
• 使用：
  
  • 通過 operator 關鍵字可以定義特殊的函數
  • operator 的本質是通過函數重載操作符
  • 語法：

Type operator Sign(const Type& p1, const Type& p2)
{
    Type ret;

    return ret;
}

// Sign 爲系統中預定義的操作符，如： +, -, *, /, 等

這裏舉一個例子：

#include <stdio.h>

class Complex 
{
    int a;
    int b;
public:
    Complex(int a = 0, int b = 0)
    {
        this->a = a;
        this->b = b;
    }

    int getA()
    {
        return a;
    }

    int getB()
    {
        return b;
    }

    //聲明操作符重載
    friend Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2);
};

//定義操作符重載
Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)
{
    Complex ret;

    //因爲是友元，所以可以直接訪問成員變量
    ret.a = p1.a + p2.a;
    ret.b = p1.b + p2.b;

    return ret;
}

int main()
{

    Complex c1(1, 2);
    Complex c2(3, 4);
    Complex c3 = c1 + c2; // operator + (c1, c2)

    printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());

    return 0;
}

另一種用法：

• 可以將操作符重載函數定義爲類的成員函數
  
  • 比全局操作符重載函數少一個參數（左操作數）
  • 不需要依賴友元就可以完成操作符重載
  • 編譯器優先在成員函數中尋找操作符重載函數

class Type
{
    public:
        Type operator Sign(const Type& p)
        {
            Type ret;

            return ret;
        }
};

這裏再舉一個例子：

#include <stdio.h>

class Complex 
{
    int a;
    int b;
public:
    Complex(int a = 0, int b = 0)
    {
        this->a = a;
        this->b = b;
    }

    int getA()
    {
        return a;
    }

    int getB()
    {
        return b;
    }

    //雖然成員函數和友元都重載了操作符，但是系統會優先調用成員函數
    Complex operator + (const Complex& p)
    {
        Complex ret;
        printf("Complex operator + (const Complex& p)\n");
        ret.a = this->a + p.a;
        ret.b = this->b + p.b;

        return ret;
    }

    friend Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2);
};

Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)
{
    Complex ret;
    printf("Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)\n");
    ret.a = p1.a + p2.a;
    ret.b = p1.b + p2.b;

    return ret;
}

int main()
{

    Complex c1(1, 2);
    Complex c2(3, 4);
    Complex c3 = c1 + c2; // c1.operator + (c2)

    printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());

    return 0;
}

小結

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• 操作符重載是C++的強大特性之一
• 操作符重載的本質是通過函數擴展操作符的功能
• operator 關鍵字是實現操作符重載的關鍵
• 操作符重載遵循相同的函數重載規則
• 全局函數和成員函數都可以實現對操作符的重載