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C++ 重載運(yùn)算符和重載函數(shù)

C++ 允許在同一作用域中的某個(gè)函數(shù)運(yùn)算符指定多個(gè)定義,分別稱為函數(shù)重載運(yùn)算符重載。

重載聲明是指一個(gè)與之前已經(jīng)在該作用域內(nèi)聲明過的函數(shù)或方法具有相同名稱的聲明,但是它們的參數(shù)列表和定義(實(shí)現(xiàn))不相同。

當(dāng)您調(diào)用一個(gè)重載函數(shù)重載運(yùn)算符時(shí),編譯器通過把您所使用的參數(shù)類型與定義中的參數(shù)類型進(jìn)行比較,決定選用最合適的定義。選擇最合適的重載函數(shù)或重載運(yùn)算符的過程,稱為重載決策

C++ 中的函數(shù)重載

在同一個(gè)作用域內(nèi),可以聲明幾個(gè)功能類似的同名函數(shù),但是這些同名函數(shù)的形式參數(shù)(指參數(shù)的個(gè)數(shù)、類型或者順序)必須不同。您不能僅通過返回類型的不同來重載函數(shù)。

下面的示例中,同名函數(shù) print() 被用于輸出不同的數(shù)據(jù)類型:

#include <iostream>
using namespace std;
 
class printData
{
   public:
      void print(int i) {
        cout << "整數(shù)為: " << i << endl;
      }
 
      void print(double  f) {
        cout << "浮點(diǎn)數(shù)為: " << f << endl;
      }
 
      void print(char c[]) {
        cout << "字符串為: " << c << endl;
      }
};
 
int main(void)
{
   printData pd;
 
   // 輸出整數(shù)
   pd.print(5);
   // 輸出浮點(diǎn)數(shù)
   pd.print(500.263);
   // 輸出字符串
   char c[] = "Hello C++";
   pd.print(c);
 
   return 0;
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí),它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果:

整數(shù)為: 5
浮點(diǎn)數(shù)為: 500.263
字符串為: Hello C++

C++ 中的運(yùn)算符重載

您可以重定義或重載大部分 C++ 內(nèi)置的運(yùn)算符。這樣,您就能使用自定義類型的運(yùn)算符。

重載的運(yùn)算符是帶有特殊名稱的函數(shù),函數(shù)名是由關(guān)鍵字 operator 和其后要重載的運(yùn)算符符號(hào)構(gòu)成的。與其他函數(shù)一樣,重載運(yùn)算符有一個(gè)返回類型和一個(gè)參數(shù)列表。

Box operator+(const Box&);

聲明加法運(yùn)算符用于把兩個(gè) Box 對(duì)象相加,返回最終的 Box 對(duì)象。大多數(shù)的重載運(yùn)算符可被定義為普通的非成員函數(shù)或者被定義為類成員函數(shù)。如果我們定義上面的函數(shù)為類的非成員函數(shù),那么我們需要為每次操作傳遞兩個(gè)參數(shù),如下所示:

Box operator+(const Box&, const Box&);

下面的示例使用成員函數(shù)演示了運(yùn)算符重載的概念。在這里,對(duì)象作為參數(shù)進(jìn)行傳遞,對(duì)象的屬性使用 this 運(yùn)算符進(jìn)行訪問,如下所示:

#include <iostream>
using namespace std;
 
class Box
{
   public:
 
      double getVolume(void)
      {
         return length * breadth * height;
      }
      void setLength( double len )
      {
          length = len;
      }
 
      void setBreadth( double bre )
      {
          breadth = bre;
      }
 
      void setHeight( double hei )
      {
          height = hei;
      }
      // 重載 + 運(yùn)算符,用于把兩個(gè) Box 對(duì)象相加
      Box operator+(const Box& b)
      {
         Box box;
         box.length = this->length + b.length;
         box.breadth = this->breadth + b.breadth;
         box.height = this->height + b.height;
         return box;
      }
   private:
      double length;      // 長(zhǎng)度
      double breadth;     // 寬度
      double height;      // 高度
};
// 程序的主函數(shù)
int main( )
{
   Box Box1;                // 聲明 Box1,類型為 Box
   Box Box2;                // 聲明 Box2,類型為 Box
   Box Box3;                // 聲明 Box3,類型為 Box
   double volume = 0.0;     // 把體積存儲(chǔ)在該變量中
 
   // Box1 詳述
   Box1.setLength(6.0); 
   Box1.setBreadth(7.0); 
   Box1.setHeight(5.0);
 
   // Box2 詳述
   Box2.setLength(12.0); 
   Box2.setBreadth(13.0); 
   Box2.setHeight(10.0);
 
   // Box1 的體積
   volume = Box1.getVolume();
   cout << "Box1的體積 : " << volume <<endl;
 
   // Box2 的體積
   volume = Box2.getVolume();
   cout << "Box2的體積 : " << volume <<endl;
 
   // 把兩個(gè)對(duì)象相加,得到 Box3
   Box3 = Box1 + Box2;
 
   // Box3 的體積
   volume = Box3.getVolume();
   cout << "Box3的體積 : " << volume <<endl;
 
   return 0;
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí),它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果:

Box1的體積 : 210
Box2的體積 : 1560
Box3的體積 : 5400

可重載運(yùn)算符/不可重載運(yùn)算符

下面是可重載的運(yùn)算符列表:

雙目算術(shù)運(yùn)算符+ (加),-(減),*(乘),/(除),% (取模)
關(guān)系運(yùn)算符==(等于),!= (不等于),< (小于),> (大于>,<=(小于等于),>=(大于等于)
邏輯運(yùn)算符||(邏輯或),&&(邏輯與),!(邏輯非)
單目運(yùn)算符+ (正),-(負(fù)),*(指針),&(取地址)
自增自減運(yùn)算符++(自增),--(自減)
位運(yùn)算符| (按位或),& (按位與),~(按位取反),^(按位異或),,<< (左移),>>(右移)
賦值運(yùn)算符=, +=, -=, *=, /= , % = , &=, |=, ^=, <<=, >>=
空間申請(qǐng)與釋放new, delete, new[ ] , delete[]
其他運(yùn)算符()(函數(shù)調(diào)用),->(成員訪問),,(逗號(hào)),[](下標(biāo))

下面是不可重載的運(yùn)算符列表:

  • .:成員訪問運(yùn)算符

  • .*, ->*:成員指針訪問運(yùn)算符

  • :::域運(yùn)算符

  • sizeof:長(zhǎng)度運(yùn)算符

  • ?::條件運(yùn)算符

  • #: 預(yù)處理符號(hào)

運(yùn)算符重載示例

下面提供了各種運(yùn)算符重載的示例,幫助您更好地理解重載的概念。

序號(hào)運(yùn)算符和示例
1一元運(yùn)算符重載
2二元運(yùn)算符重載
3關(guān)系運(yùn)算符重載
4輸入/輸出運(yùn)算符重載
5 ++ 和 -- 運(yùn)算符重載
6賦值運(yùn)算符重載
7函數(shù)調(diào)用運(yùn)算符 () 重載
8下標(biāo)運(yùn)算符 [] 重載
9類成員訪問運(yùn)算符 -> 重載
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