C++学习笔记（一）运算符的重载

运算符重载

运算符重载的基本概念

运算符重载的需求

• C++预定义的运算符，只能用于基本的数据类型的运算：整形、实型、字符型、逻辑型...
• 在数学上，两个负数可以直接进行+、-等运算。但在C++中，直接将+或-用于复数对象是不允许的
• 有时会希望，让对象也能通过运算符进行运算， 这样代码更简洁，容易理解
• 例如：
  • complex_a和complex_b是两个复数对象；
    求两个复数的和，希望能直接写 complex_a + complex_b

运算符重载

• 运算符重载，就是对已有的运算符（C++中预定义的运算符）赋予多重的含义，使同一运算符作用于不同类型的数据时导致不同类型的行为
• 运算符重载的目的是：扩展C++中提供的运算符的适用范围，使之能作用于对象
• 同一个运算符， 对不同的类型的操作数，所发生的行为不同

运算符重载的形式

• 运算符重载的是指是函数重载
• 可以重载为普通函数， 也可以重载为成员函数
• 把含运算符的表达式转换成对运算符函数的调用
• 把运算符的操作数转换成运算符函数的参数
• 运算符被多次重载时， 根据实参的类型决定调用哪个运算符函数

    返回值参数 operator 运算符(形参表){
        ....
    }

class Complex {
public:
    double real, imag;
    Complex(double r = 0, double i = 0): real(r), imag(i){}
    Complex operator-(const Complex &c);
};
Complex Complex::operator-(const Complex &c) {
    return Complex(real - c.real, imag - c.imag);               //返回一个临时对象
}

Complex operator+(const Complex &a, const Complex &b) {
    return Complex(a.real + b.real, a.imag + b.imag);           //返回一个临时对象
}

重载为成员函数时，参数个数为运算符运算符目数减一
重载为普通函数时，参数个数为运算符目数

int main() {
    Complex a(4,4), b(1,1),c;
    c = a + b;                                      //等价于c = operator+(a,b)
    cout << c.real << "," << c.imag << endl;
    cout << (a-b).real << "," << (a-b).imag << endl;    //a-b等价于a.operator-(b)
    return 0;
}

赋值运算符的重载

有时候希望赋值运算符两边的类型可以不匹配，比如， 把一个int类型变量赋值给一个Complex对象，或把一个char*类型的字符串赋值给一个字符串对象，此时就需要重载运算符“=”
赋值运算符“=”只能重载为成员函数

class String {
private:
    char *str;
public:
    String():str(new char[1]){str[0] = 0;}
    const char *get_str(){return str;};
    String &operator = (const char *s);
    ~String(){delete []str;}
};
String &String::operator=(const char *s) {
    delete []str;
    str = new char[strlen(s) + 1];
    strcpy(str, s);
    return *this;
}
int main() {
    String s;
    s = "Hello";
    cout << s.get_str() << endl;
//    String s2 = "world";              //这句话要是不注释掉会报错，初始化句会调用构造函数而不是赋值重载
    s = "world";
    cout << s.get_str() << endl;
    return 0;
}

浅拷贝和深拷贝