15 运算符重载
运算符重载：对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型。
运算符重载的本质是函数，函数名是 operator 加运算符符号。
15.1 加号运算符重载
作用：实现两个自定义数据类型相加的运算。
示例：成员函数实现 + 号运算符重载
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| #include <iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
Person() {};
Person(int a, int b)
{
this->m_A = a;
this->m_B = b;
}
Person operator+(const Person& p)
{
Person temp;
temp.m_A = this->m_A + p.m_A;
temp.m_B = this->m_B + p.m_B;
return temp;
}
int m_A;
int m_B;
};
void test01()
{
Person p1(10, 10);
Person p2(20, 20);
Person p3 = p1 + p2;
cout << "p3.m_A = " << p3.m_A << " p3.m_B = " << p3.m_B << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
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示例：全局函数实现 + 号运算符重载
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| #include <iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
Person() {};
Person(int a, int b)
{
this->m_A = a;
this->m_B = b;
}
int m_A;
int m_B;
};
Person operator+(const Person& p1, const Person& p2)
{
Person temp;
temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
return temp;
}
Person operator+(const Person& p2, int val)
{
Person temp;
temp.m_A = p2.m_A + val;
temp.m_B = p2.m_B + val;
return temp;
}
void test()
{
Person p1(10, 10);
Person p2(20, 20);
Person p3 = p1 + p2;
cout << "p3.m_A = " << p3.m_A << " p3.m_B = " << p3.m_B << endl;
Person p4 = p1 + 100;
cout << "p4.m_A = " << p4.m_A << " p4.m_B = " << p4.m_B << endl;
}
int main() {
test();
system("pause");
return 0;
}
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总结：
- 对于内置的数据类型的表达式的运算符是不可能改变的
- 不要滥用运算符重载
15.2 左移运算符重载
作用：可以输出自定义数据类型。
示例：
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| #include <iostream>
using namespace std;
class Person
{
friend ostream& operator<<(ostream& out, const Person& p);
public:
Person(int a, int b)
{
this->m_A = a;
this->m_B = b;
}
private:
int m_A;
int m_B;
};
ostream& operator<<(ostream& out, const Person& p)
{
out << "m_A = " << p.m_A << " m_B = " << p.m_B;
return out;
}
void test()
{
Person p1(10, 10);
cout << p1 << endl;
}
int main() {
test();
system("pause");
return 0;
}
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注意：
- 重载左移运算符配合友元，可以实现输出自定义数据类型
- 左移运算符重载只能用全局函数实现，不能用成员函数，因为成员函数要求调用对象在左，无法实现
cout << p
15.3 递增运算符重载
作用：通过重载递增运算符，实现自定义类型数据的自增运算。
- 前置递增：
++p 返回引用，是对同一个对象自增 - 后置递增：
p++ 返回值，是自增之前的拷贝
示例：
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| #include <iostream>
using namespace std;
class MyInteger
{
friend ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger& myint);
public:
MyInteger()
{
m_Num = 0;
}
MyInteger& operator++()
{
m_Num++;
return *this;
}
MyInteger operator++(int)
{
MyInteger temp = *this;
m_Num++;
return temp;
}
private:
int m_Num;
};
ostream& operator<<(ostream& cout, MyInteger& myint)
{
cout << myint.m_Num;
return cout;
}
void test01()
{
MyInteger myInt;
cout << myInt << endl;
cout << ++myInt << endl;
MyInteger myInt2;
cout << myInt2 << endl;
cout << myInt2++ << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
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总结：前置递增返回引用，后置递增返回值，这是为了保持与内置类型一致的行为。
15.4 赋值运算符重载
作用：编译器默认给每个类提供一个赋值运算符，但它是浅拷贝。当类中有堆区属性时，需要自己重载赋值运算符做深拷贝。
示例：
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| #include <iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
Person(int age)
{
m_Age = new int(age);
}
~Person()
{
if (m_Age != NULL)
{
delete m_Age;
m_Age = NULL;
}
}
Person& operator=(Person& p)
{
if (m_Age != NULL)
{
delete m_Age;
m_Age = NULL;
}
m_Age = new int(*p.m_Age);
return *this;
}
int* m_Age;
};
void test01()
{
Person p1(18);
Person p2(20);
Person p3(30);
p3 = p2 = p1;
cout << "p1的年龄为: " << *p1.m_Age << endl;
cout << "p2的年龄为: " << *p2.m_Age << endl;
cout << "p3的年龄为: " << *p3.m_Age << endl;
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
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总结：如果类中有属性指向堆区，做赋值操作时一定要做深拷贝，否则会出现内存重复释放的问题。
15.5 关系运算符重载
作用：重载关系运算符，可以让两个自定义类型对象进行对比操作。
示例：
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| #include <iostream>
using namespace std;
class Person
{
public:
Person(string name, int age)
{
this->m_Name = name;
this->m_Age = age;
}
bool operator==(Person& p)
{
if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
{
return true;
}
return false;
}
bool operator!=(Person& p)
{
if (this->m_Name == p.m_Name && this->m_Age == p.m_Age)
{
return false;
}
return true;
}
string m_Name;
int m_Age;
};
void test01()
{
Person a("孙悟空", 18);
Person b("孙悟空", 18);
if (a == b)
{
cout << "a和b相等" << endl;
}
else
{
cout << "a和b不相等" << endl;
}
if (a != b)
{
cout << "a和b不相等" << endl;
}
else
{
cout << "a和b相等" << endl;
}
}
int main() {
test01();
system("pause");
return 0;
}
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15.6 函数调用运算符重载
作用：
- 函数调用运算符
() 也可以重载 - 由于重载后使用的方式非常像函数的调用，因此称为仿函数
- 仿函数没有固定写法，非常灵活
示例：
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| #include <iostream>
using namespace std;
#include <string>
class MyPrint
{
public:
void operator()(string text)
{
cout << text << endl;
}
};
class MyAdd
{
public:
int operator()(int v1, int v2)
{
return v1 + v2;
}
};
void test01()
{
MyPrint myFunc;
myFunc("hello world");
}
void test02()
{
MyAdd add;
int ret = add(10, 10);
cout << "ret = " << ret << endl;
cout << "MyAdd()(100, 100) = " << MyAdd()(100, 100) << endl;
}
int main() {
test01();
test02();
system("pause");
return 0;
}
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总结：函数调用运算符重载让对象的行为像函数，这种对象称为仿函数，在 STL 中会大量遇到。