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C++一些注意點之操作符重載

編輯:C++入門知識

重載操作符需要注意

(1)重載操作符必須具有一個類類型操作數。不能重載內建類型的操作符。


[cpp]
operator +(int,int);//這個是錯誤的,都為內建類型  
operator +(int,classType);//可以改成這樣,保證有一個自定義類型 

operator +(int,int);//這個是錯誤的,都為內建類型
operator +(int,classType);//可以改成這樣,保證有一個自定義類型
(2)重載操作符可以定義為普通非成員函數或者類的成員函數。當定義為類的成員函數,默認含有一個this指針,作為一個參數;當定義非成員函數時,通常必須將它們設置為所操作類的友元。

(3)調用重載操作符有兩種方式:隱式調用,顯示調用。


[cpp]
cout<<item1+item2<<endl;//隱式調用重載操作符  
cout<<operator +(item1,item2);//非成員函數的重載操作符,顯示調用  
cout<<item1.operator +( item2);//成員函數的重載操作符,顯示調用 

cout<<item1+item2<<endl;//隱式調用重載操作符
cout<<operator +(item1,item2);//非成員函數的重載操作符,顯示調用
cout<<item1.operator +( item2);//成員函數的重載操作符,顯示調用


重載操作符的幾條准則

(1)重載操作符時定義時,按照常規的習慣去重載。例如“==”可以被重載為測試兩個對象是否相等;

(2)如果一個類有算術操作符或位操作符重載,那應該提供相應的復合賦值操作符重載。

(3)將要用關聯容器鍵類型的類定義“<”操作符重載。因為關聯容器默認使用鍵類型的<操作符。即使該類型將只存在順序容器中,類通常也應該定義相等(==)操作符和小於(<)操作符,理由是許多算法假定這些操作符存在。例如sort使用”<”,find使用“==”。如果類定義了”==”操作符,也應該定義“!=”操作符。類定義了”<”,也可能會定義“>,>=,<=,<”。

(4)如何選擇成員函數還是普通函數:賦值(=)、下標[]、調用()、成員訪問箭頭->、復合賦值、++、--等定義為類的成員;對稱的操作符、比較操作符最好定義為普通函數(類的友元函數)。

 

幾個常用的重載方式

(1)輸入和輸出操作符


[cpp] 
friend ostream& operator<<(ostream& out,const classType& obj); 
template<class T> 
friend ostream& operator<<<T>(ostream& out,const classType<T>& obj); 
  
friend istream& operator<<(istream& in, classType& obj); 
template<class T> 
friend istream& operator<<<T>(istream& in, classType<T>& obj); 

friend ostream& operator<<(ostream& out,const classType& obj);
template<class T>
friend ostream& operator<<<T>(ostream& out,const classType<T>& obj);
 
friend istream& operator<<(istream& in, classType& obj);
template<class T>
friend istream& operator<<<T>(istream& in, classType<T>& obj);


(2)算術操作符和關系操作符重載


[cpp] 
friend classType operator +(constclassType&op1,const classType &op2); 

friend classType operator +(constclassType&op1,const classType &op2);


(3)賦值操作符重載

      類賦值操作符接受類類型形參,通常該形參是對類類型的const引用,但也可以是非const類型的引用。如果沒有定義這個操作符,則編譯器將合成它。類賦值操作符必須是類的成員,以便編譯器指定是否需要合成一個。可以為一個類定義許多附加的賦值操作符。賦值必須返回對*this的引用。


[cpp] 
string& operator=(const string&); 
string& operator=(const char*); 
string& operator=(char); 

string& operator=(const string&);
string& operator=(const char*);
string& operator=(char);


(4)下標操作符重載

      下標操作符出現在左邊必須生成左值,可以指定引用作為返回類型而得到左值。只要下標操作符返回引用,就可以作賦值的任意一方。可以對const和非const對象使用下標也是個好主意。應用const對象時,返回值為const引用,因此不能作為賦值目標。


[cpp]  
int& operator[](const size_t index) 
{return data[index];} 
const int& operator[](const size_tindex) const 
{return data[index];} 

int& operator[](const size_t index)
{return data[index];}
const int& operator[](const size_tindex) const
{return data[index];}


(5)成員訪問操作符重載

      箭頭操作符必須定義為類的成員函數,解引用操作符不要求定義為成員。解引用和箭頭操作符在實現智能指針的類中。


[cpp] 
class screen{ 
public: 
    screen& operator*(){return *ptr->sp;} 
    screen* operator->(){return ptr->sp;} 
    const screen& operator*()const 
    {return *ptr->sp;} 
    const screen* operator->()const 
    {return ptr->sp;} 
private: 
    scrPtr *ptr; 
}; 

class screen{
public:
    screen& operator*(){return *ptr->sp;}
    screen* operator->(){return ptr->sp;}
    const screen& operator*()const
    {return *ptr->sp;}
    const screen* operator->()const
    {return ptr->sp;}
private:
    scrPtr *ptr;
};
      重載箭頭操作符必須返回指向類類型的指針,或者返回定義了自己的箭頭操作符的類對象。若返回類型為指針,則直接用該指針。若返回為定義了箭頭操作符的對象,調用箭頭操作符則遞歸調用返回對象的箭頭操作符,如果返回對象沒有定義箭頭操作符,編譯器將報錯。

 


(6)++操作符重載


[cpp]
classType& operator++();//前綴式  
classType& operator++(int);//後綴式  
classType& operator++(int) 

    classType ret(*this); 
    ++*this;//調用前綴式  
    return ret; 

classType obj; 
obj.operator++();//顯示調用前綴式  
obj.operator++(0);//顯示調用後綴式  
  

classType& operator++();//前綴式
classType& operator++(int);//後綴式
classType& operator++(int)
{
    classType ret(*this);
    ++*this;//調用前綴式
    return ret;
}
classType obj;
obj.operator++();//顯示調用前綴式
obj.operator++(0);//顯示調用後綴式
 

(7)基於const的重載(類中所特有)

      const對象只能使用const成員,非const成員可以使用任一成員,但非const版本是一個更好的匹配。


[cpp]
class Screen{ 
public: 
    screen& display(ostream& out) 
    {} 
    const screen& display(ostream& out) const 
    {} 
}; 
Screen myScreen(5,3); 
const  Screen  blank(5,3); 
myScreen.set('#').display(cout);//調用display的非const版本  
blank.display(cout);//調用display的const版本 

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