【C++】运算符重载

运算符重载

C++为了增强代码的可读性引入了运算符重载运算符重载是具有特殊函数名的函数也具有其返回值类型函数名以及参数列表。其返回值类型和参数列表与普通的函数类型。

函数名字为关键字operator后面接需要重载的运算符号

函数原型返回值类型 operator操作符参数列表

注意

• 不能通过其他符号来创建新的操作符比如operator@
• 重载操作符必须有一个类类型参数
• 用于内置类型的操作符其含义不能改变例如内置的整形+不能改变其含义
• 作为类成员函数重载时其形参看起来必操作数目少1因为成员函数的第一个参数为隐藏的this
• .* :: sizeof ?: .注意以上5个运算符不能重载

// 全局的operator==
class Date
{
public:
    Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
    {
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }
    //private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};
// 这里会发现运算符重载成全局的就需要成员变量是公有的那么问题来了封装性如何保证
// 这里其实可以用我们后面学习的友元解决或者干脆重载成成员函数。
bool operator==(const Date& d1, const Date& d2)
{
    return d1._year == d2._year
        && d1._month == d2._month
        && d1._day == d2._day;
}
void Test()
{
    Date d1(2018, 9, 26);
    Date d2(2018, 9, 27);
    cout << (d1 == d2) << endl;
}

class Date
{
public:
    Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
    {
        _year = year;
        _month = month;
        _day = day;
    }

    // bool operator==(Date* this, const Date& d2)
    // 这里需要注意的是左操作数是this指向调用函数的对象
    bool operator==(const Date& d2)
    {
        return _year == d2._year
            && _month == d2._month
            && _day == d2._day;
    }
private:
    int _year;
    int _month;
    int _day;
};

赋值运算符重载

1. 赋值运算符重载格式
   • 参数类型const T&传递引用可以提高传参效率
   • 返回值类型T&返回引用可以提高返回的效率有返回值是为了支持连续赋值
   • 检测是否自己给自己赋值
   • 返回*this要符合连续赋值的含义

class Date {
public:
	Date(int year, int month, int day) {
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	Date(const Date& d) {
		_year = d._year;
		_month = d._month;
		_day = d._day;
	}
	Date& operator=(const Date& d) {
		if (this != &d) {
			_year = d._year;
			_month = d._month;
			_day = d._day;
		}
		return *this;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

2. 赋值运算符只能重载成类的成员函数不能重载成全局函数

class Date
{
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
// 赋值运算符重载成全局函数注意重载成全局函数时没有this指针了需要给两个参数
Date& operator=(Date& left, const Date& right)
{
	if (&left != &right)
	{
		left._year = right._year;
		left._month = right._month;
		left._day = right._day;
	}
	return left;
}
// 编译失败
// error C2801: “operator =”必须是非静态成员

原因赋值运算符如果不显式实现编译器会生成一个默认的。此时如果在类外自己实现一个全局赋值运算符重载就和编译器在类中生成的默认赋值运算符重载冲突了所以赋值运算符重载只能是类的成员

3. 用户没有显式实现的时候编译器会生成一个默认赋值运算符重载以值的方式逐字节拷贝注意内置成员类型变量是直接赋值的而自定义类型成员变量需要调用对应类的赋值运算符重载完成赋值

class Time
{
public:
	Time()
	{
		_hour = 1;
		_minute = 1;
		_second = 1;
	}
	Time& operator=(const Time& t)
	{
		if (this != &t)
		{
			_hour = t._hour;
			_minute = t._minute;
			_second = t._second;
		}
		return *this;
	}
private:
	int _hour;
	int _minute;
	int _second;
};
class Date
{
private:
	// 基本类型(内置类型)
	int _year = 1970;
	int _month = 1;
	int _day = 1;
	// 自定义类型
	Time _t;
};
int main()
{
	Date d1;
	Date d2;
	d1 = d2;
	return 0;
}

既然编译器生成默认的赋值运算符重载函数已经可以完成字节序的值拷贝了还需要自己实现嘛当然简单的类是不需要的。还是来看看下面这个例子

前置++和后置++重载

class Date
{
public:
	Date(int year = 1900, int month = 1, int day = 1)
	{
		_year = year;
		_month = month;
		_day = day;
	}
	// 前置++返回+1之后的结果
	// 注意this指向的对象函数结束后不会销毁故以引用方式返回提高效率
	Date& operator++()
	{
		_day += 1;
		return *this;
	}
	// 后置++
	// 前置++和后置++都是一元运算符为了让前置++与后置++形成能正确重载
	// C++规定后置++重载时多增加一个int类型的参数但调用函数时该参数不用传递编译器
	//自动传递
	// 注意后置++是先使用后+1因此需要返回+1之前的旧值故需在实现时需要先将this保存
	//一份然后给this + 1
	//       而temp是临时对象因此只能以值的方式返回不能返回引用
	Date operator++(int)
	{
		Date temp(*this);
		_day += 1;
		return temp;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};
int main()
{
	Date d;
	Date d1(2022, 1, 13);
	d = d1++;    // d: 2022,1,13   d1:2022,1,14
	d = ++d1;    // d: 2022,1,15   d1:2022,1,15
	return 0;
}