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C++基礎(chǔ)知識之運(yùn)算符重載詳解_C 語言

作者：駱駝胡楊 ? 更新時(shí)間： 2022-04-27 編程語言

運(yùn)算符重載

  • 為什么要使用運(yùn)算符重載

-C/C++的運(yùn)算符，支持的數(shù)據(jù)類型，僅限于基本數(shù)據(jù)類型。

  • 問題：一頭牛+一頭馬 = ？（牛馬神獸？）

一個(gè)圓 +一個(gè)圓 = ？ （想要變成一個(gè)更大的圓）
一頭牛 – 一只羊 = ？ (想要變成4只羊，原始的以物易物：1頭牛價(jià)值5只羊)

  • 解決方案：

使用運(yùn)算符重載

方式一, 使用成員函數(shù)重載運(yùn)算符 需求：把牛肉換豬肉, 羊肉換豬肉

規(guī)則：

一斤牛肉：2斤豬肉

一斤羊肉：3斤豬肉

實(shí)現(xiàn):

牛 + 牛 = ?豬肉

牛 + 羊 = ?豬肉

?Cow類

> Cow.h
#pragma once
class Pork;
class Sheep;	
class Cow{	//牛類
public:
	Cow(int weight = 0);
	//使用運(yùn)算符重載, 實(shí)現(xiàn) 牛肉 + 牛肉 = 豬肉 
	Pork operator+(const Cow& cow);
	//使用運(yùn)算符重載, 實(shí)現(xiàn) 牛肉 + 羊肉 = 豬肉 
	Pork operator+(const Sheep& sheep);
private:
	int weight;	//重量
};
_________________________________________________________________________________________________________________________________
> Cow.cpp
#include "Cow.h"
#include "Pork.h"
#include "Sheep.h"
Cow::Cow(int weight){
	this->weight = weight;
}
//一斤牛肉換兩斤豬肉
Pork Cow::operator+(const Cow& cow){	
	return Pork((this->weight + cow.weight) * 2);
}
//一斤牛肉換兩斤豬肉, 一斤羊肉換三斤豬肉
Pork Cow::operator+(const Sheep& sheep){
	int tmp = (this->weight * 2) + (sheep.getWeight() * 3);
	return Pork(tmp);
}

?Sheep類

> Sheep.h
#pragma once
//羊類
class Sheep{
public:
	Sheep(int weight = 0);
	int getWeight() const;
private:
	int weight;	//重量
};
_________________________________________________________________________________________________________________________________
> Sheep.cpp
#include "Sheep.h"
Sheep::Sheep(int weight){
	this->weight = weight;
}
int Sheep::getWeight() const{
	return weight;
}

Pork類

> Pork.h
#pragma once
#include 
using namespace std;
class Pork{	//豬肉類
public:
	Pork(int weight = 0);
	string description() const;
private:
	int weight;
};
_________________________________________________________________________________________________________________________________
> Pork.cpp
#include 
#include "Pork.h"
Pork::Pork(int weight){
	this->weight = weight;
}
string Pork::description() const{
	stringstream ret;
	ret << this->weight << "斤";
	return ret.str();
}

main.cpp

#include 
#include 
#include "Cow.h"
#include "Pork.h"
#include "Sheep.h"
using namespace std;
int main(void) {
	Pork p1;
	Cow c1(100);
	Cow c2(200);
	Sheep s1(100);
	//調(diào)用運(yùn)算符重載 Pork operator+(const Cow& cow);
	p1 = c1 + c2;
	cout << "牛 + 牛 = 豬肉:" << p1.description() << endl;
	//調(diào)用運(yùn)算符重載 Pork operator+(const Sheep& c1);
	p1 = c1 + s1;
	cout << "牛 + 羊 = 豬肉:" << p1.description() << endl;
	//羊+牛會(huì)報(bào)錯(cuò), 因?yàn)闆]有定義對應(yīng)的羊+牛運(yùn)算符重載
	//p1 = s1 + c1;
	system("pause");
	return 0;
}

方式二, 使用非成員函數(shù)【友元函數(shù)】重載運(yùn)算符

實(shí)現(xiàn):

牛 + 牛 = ?豬肉

牛 + 羊 = ?豬肉

?Cow類

> Cow.h
#pragma once
class Pork;
class Sheep;	
class Cow{	//牛類
public:
	Cow(int weight = 0);
	//使用友元運(yùn)算符重載, 實(shí)現(xiàn) 牛肉 + 牛肉 = 豬肉 
	friend Pork operator+(const Cow& c1, const Cow& c2);
	//使用友元運(yùn)算符重載, 實(shí)現(xiàn) 牛肉 + 羊肉 = 豬肉 
	friend Pork operator+(const Cow& c1, const Sheep& s1);
private:
	int weight;	//重量
};
_________________________________________________________________________________________________________________________________
> Cow.cpp
#include "Cow.h"
Cow::Cow(int weight){
	this->weight = weight;
}

?Sheep類

> Sheep.h
#pragma once
//羊類
class Sheep{
public:
	Sheep(int weight = 0);
	int getWeight() const;
private:
	int weight;	//重量
};
_________________________________________________________________________________________________________________________________
> Sheep.cpp
#include "Sheep.h"
Sheep::Sheep(int weight){
	this->weight = weight;
}
int Sheep::getWeight() const{
	return weight;
}

Pork類

> Pork.h
#pragma once
#include 
using namespace std;
class Pork{	//豬肉類
public:
	Pork(int weight = 0);
	string description() const;
private:
	int weight;
};
_________________________________________________________________________________________________________________________________
> Pork.cpp
#include 
#include "Pork.h"
Pork::Pork(int weight){
	this->weight = weight;
}
string Pork::description() const{
	stringstream ret;
	ret << this->weight << "斤";
	return ret.str();
}

main.cpp

#include 
#include 
#include "Cow.h"
#include "Pork.h"
#include "Sheep.h"
using namespace std;
//要想訪問類的私有數(shù)據(jù)成員, 就把這個(gè)函數(shù)定義為友元
Pork operator+(const Cow& c1, const Cow& c2) {
	return ((c1.weight + c2.weight) * 2);
}
//要想訪問類的私有數(shù)據(jù)成員, 就把這個(gè)函數(shù)定義為友元
Pork operator+(const Cow& c1, const Sheep& s1) {
	return((c1.weight * 2) + (s1.getWeight() * 3));
}
int main(void) {
	Pork p1;		
	Cow c1(100);	//100斤的牛
	Cow c2(200);	//200斤的牛
	Sheep s1(100);	//100斤的羊
	//調(diào)用 friend Pork operator+(const Cow& c1, const Cow& c2);
	p1 = c1 + c2;
	cout << "使用友元 牛 + 牛 = 豬肉:" << p1.description() << endl;
	//調(diào)用 friend Pork operator+(const Cow& c1, const Sheep& s1);
	p1 = c1 + s1;
	cout << "使用友元 牛 + 羊 = 豬肉:" << p1.description() << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

兩種方式的區(qū)別

區(qū)別：

使用成員函數(shù)來實(shí)現(xiàn)運(yùn)算符重載時(shí)，少寫一個(gè)參數(shù)，因?yàn)榈谝粋€(gè)參數(shù)就是this指針。

兩種方式的選擇：

  • 一般情況下，單目運(yùn)算符重載，使用成員函數(shù)進(jìn)行重載更方便（不用寫參數(shù)）
  • 一般情況下，雙目運(yùn)算符重載，使用友元函數(shù)更直觀

方便實(shí)現(xiàn)a+b和b+a相同的效果，成員函數(shù)方式無法實(shí)現(xiàn)。

例如： 100 + cow; 只能通過友元函數(shù)來實(shí)現(xiàn)

cow +100; 友元函數(shù)和成員函數(shù)都可以實(shí)現(xiàn)

  • 特殊情況：

（1）= （） [ ] -> 不能重載為類的友元函數(shù)！！！（否則可能和C++的其他規(guī)則矛盾），只能使用成員函數(shù)形式進(jìn)行重載。

（2）如果運(yùn)算符的第一個(gè)操作數(shù)要求使用隱式類型轉(zhuǎn)換，則必須為友元函數(shù)（成員函數(shù)方式的第一個(gè)參數(shù)是this指針）

注意：

同一個(gè)運(yùn)算符重載， 不能同時(shí)使用兩種方式來重載，會(huì)導(dǎo)致編譯器不知道選擇哪一個(gè)（二義性）

總結(jié)

原文鏈接：https://blog.csdn.net/qq_34606496/article/details/123037789

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