面向对象程序设计-重载

我们可以认为该运算是一个参与运算的类型的内部函 数，而另一个参与运算的类型是其参数；也可以认为 该运算是一个全局函数，参与运算的数据都是其参数。
复数类的例子
#include <iostream.h> class Complex { private:
float Real; float Imag; public: Complex(); Complex(float R,float I); Complex Add(const Complex &c); void print(); };
class X { public: returnType operator@(Y y1 ); }
<<= >>=
参数和返回值
1) 对于任何函数参数，如果仅需要从参数中读而不改 变它，缺省地应当按c o n s t引用来传递它。普通算术 运算符（像+和-号等）和布尔运算符不会改变参数， 所以以c o n s t引用传递是使用的主要方式。当函数是 一个类成员的时候，就转换为c o n s t成员函数。只是 对于会改变左侧参数的赋值运算符( o p e r a t o r- a s s i g n m e n t，像+ =）和运算符‘=’，左侧参数才不是常 量( c o n s t a n t )，但因为参数将被改变，所以参数仍 然按地址传递。
主函数
main() {
Complex c1(5.0,10.0),c2(8.0,-5.0),c3; c3=c1+c2; c1.print(); c2.print(); c3.print(); }
对运算符重载的一些限制
只能重载c++语言原先定义的运算符
不能重载以下操作符
.
.*
::
?:
不能改变运算符的操作数个数
通构造函数调用（不需要拷贝构造函数）， 并且不会调用析构函数。因此，这种方法不需要什么
花费，效率是非常高的。
用友元函数重载运算符
class B { public: friend returnType operator@(参数表); } 第一个参数是左操作数，第二个参数是右操作数
重载赋值运算符
Complex::Complex() {
Real=0; Imag=0; } Complex::Complex(float R,float I) { Real=R; Imag=I; } inline Complex Complex::operator+(const Complex &c) { return Complex(Real+c.Real,Imag+c.Imag ); } void Complex::print() { cout<<Real<<"+"<<Imag<<"i"<<endl; }
参数和返回值
integer tmp(left.i + right.i) ; return tmp ; 相反，“返回临时对象”的方法是完全不同的。看这
样情况时，编译器明白对创建的对象 没有其他需求，只是返回它，所以编译器直接地把这
个对象创建在返回值外面的内存单元。因 为不是真正创建一个局部对象，所以仅需要单个的普
Complex Add(const Complex &c1, const Complex &c2) 来完成这个操作。
所以我们可以在复数类中定义一个加法运算，也可以 定义一个不属于任何类的加法运算。为了说明成 c3=c1+c2的情况，我们需要对“＋”运算进行重载， 使得可以接受两个复数参与运算，并返回一个复数结 果。由于要操作其中的私有成员，需要将该函数定义 为友元。
回？如果允许对象被改变，一些人写了表达式(++A).foo( )，则 foo( )作用在A上。但对于表达式(A++).foo( )，foo( )作用在通过后 缀运算符+ +号返回的临时对象上。临时对象自动定为c o n s t，
所以被编译器标记。但为了一致性，使两者都是c o n s t更有意义， 就像这儿所做的。因为想给自增和自减运算符赋予各种意思，所 以它们需要就事论事考虑。
如在复数类中定义，则如下：
#include <iostream.h> class Complex { private:
float Real; float Imag; public: Complex(); Complex(float R,float I); Complex operator+(const Complex &c); void print(); };
参数和返回值
3) 所有赋值运算符改变左值。为了使得赋值结果用于 链式表达式（像A = B = C），应该能够返回一个刚刚 改变了的左值的引用。但这个引用应该是c o n s t还是n o n c o n s t呢？虽然我们是从左向右读表达式A = B = C， 但编译器是从右向左分析这个表达式，所以并非一定 要返回一个n o n c o n s t值来支持链式赋值。然而人们 有时希望能够对刚刚赋值的对象进行运算，例如 （A = B）. f o o（ ），这是B赋值给A后调用foo( )。因 此所有赋值运算符的返回值对于左值应该是n o n c o n s t引用。
不能改变原有运算符的优先级
不能改变原有运算符的结合性
– 右结合，如[]
– 左结合，如＋
不能改变预定义类型的操作方式
可以重载的运算符
一元运算符 + - ~ ! & ++ --
class B { public: returnType operator@(); }
可以重载的运算符
自增和自减 重载的++和--号运算符出现了两难选择的局面，这是 因为希望根据它们出现在它们作用的
– 运算符操作可以看作是全局的，也可以看作是属于参与运算 的某个数据类型的
– 不能对预定义类型的运算进行重载 – 运算符重载也是通过静态联编实现的
重载的好处
参与加法运算的可以是整数、浮点数，也可以是字符， 我们是否可以使实数（即小数）、复数、字符串等自 定义类型也进行加法运算呢？
对于不同类型的加法运算，编译系统需要根据参与加 法的操作数类型的不同来判断。
对象前面（前缀）还是后面（后缀）来调用不同的函 数。解决是很简单的，但一些人在开始时却发现它们 容易令人混淆。例如当编译器看到++a（先自增）时， 它就调用operator++(a);但当编译器看到a++时，它就调 用operator++(a,int)。即编译器通过调用不同的函数区 别这两种形式。
源自文库
主函数
main() {
Complex c1(5.0,10.0),c2(8.0,-5.0),c3; c3=c1.Add(c2); c1.print(); c2.print(); c3.print(); }
改进
根据习惯，我们可以需要采用c3=c1+c2的形式来取代 c3=c1.Add(c2);
刚才实现的时候出类可以在复数类中定义Add方法以外， 还可以定义一个全局函数
Complex::Complex() {
Real=0; Imag=0; } Complex::Complex(float R,float I) { Real=R; Imag=I; } inline Complex Complex::Add(const Complex &c) { return Complex(Real+c.Real,Imag+c.Imag ); } void Complex::print() { cout<<Real<<"+"<<Imag<<"i"<<endl; }
第十五讲 重载
函数重载，相同作用域内，若干个参数特征不同的函 数使用相同的函数名。
– 参数不能存在二义性 – 不能通过运算符重载 – 参数的类型和个数来区分，不能通过参数名来区分
– 函数重载是通过静态联编实现的，编译时将函数的参数类型 按照顺序编如函数名称
运算符重载，相同的运算符可以施加于不同类型（包 括自定义 的类）的操作数上。
参数和返回值
2) 应该选择的返回值取决于运算符所期望的类型。 （可以对参数和返回值做任何想做的事）如果运算符 的效果是产生一个新值，将需要产生一个作为返回值 的新对象。例如，i n t e g e r : : o p e r a t o r +必须生成 一个操作数之和的i n t e g e r对象。这个对象作为一个c o n s t通过传值方式返回，所以作为一个左值结果不会 被改变。
参数和返回值
1. 按c o n s t通过传值方式返回
按c o n s t通过传值方式返回，开始看起来有些微妙， 所以值得多加解释。我们来考虑二元运算符+号。假设 在一个表达式像f ( A + B )中使用它，A + B的结果变为 一个临时对象，这个对象用于f( ) 调用。因为它是临时 的，自动被定为c o n s t，所以无论使返回值为c o n s t 还是不这样做都没有影响。 然而，也可能发送一个消息给A + B的返回值而不 是仅传递给一个函数。例如，可以写表达式(A+B).g( )， 这里g( )是i n t e g e r的成员函数。通过设返回值为c o n s t，规定了对于返回值只有c o n s t成员函数才可以被 调用。用c o n s t是恰当的，这是因为这样可以防止在 很可能丢失的对象中存贮有价值的信息。
String类的copy方法 不定义的话，有一个缺省的赋值运算符 缺省的行为是逐域拷贝 引起的指针悬挂问题 指针悬挂问题的解决，重载赋值运算符 赋值运算符只能使用成员函数重载，不能使用全局友
元函数 operator ＝
重载运算符的规则
下列运算符只能使用成员函数重载
＝ -> ()
[]
下列运算符只能使用友元函数重载
参数和返回值
4) 对于逻辑运算符，人们希望至少得到一个i n t返回值， 最好是b o o l返回值。（在大多数编译器支持C + +内 置b o o l类型之前开发的库函数使用i n t或t y p e d e f等 价物）
参数和返回值
5) 因为有前缀和后缀版本，所以自增和自减运算符出现了两难局 面。两个版本都改变对象，所以不能把这个对象看作一个c o n s t。 因此，前缀版本返回这个对象被改变后的值。这样，用前缀版本 我们只需返回* t h i s作为一个引用。因为后缀版本返回改变之前 的值，所以被迫创建一个代表这个值的单个对象并返回它。因此， 如果想保持我们的本意，对于后缀必须通过传值方式返回。（注 意，我们经常会发现自增和自减运算返回一个int 值或b o o l值， 例如用来指示是否有一个循环子( i t e r a t o r )在表的结尾）。现 在问题是：这些应该按c o n s t被返回还是按n o n c o n s t被返
<< >>
如果运算符的操作需要修改当前对象的状态，最好使 用成员函数重载（如+=,-=,*=,/＝，＋＋。－－等）
如果一元操作符的操作数或者二元操作符的左操作数 是预定义类型，则必须使用友元函数重载
在成员函数版中，如果编译器看到++b，它就产生一个 对B::operator++()的调用；如果编译器看到b++，它就 产生一个对B::operator++(int)的调用。
可以重载的运算符
二元运算符 + - * / & % ^ | << >> += -= *= /= %= ^= &= |= == != > >= < <= && ||
参数和返回值
2. 返回效率 当为通过传值方式返回而创建一个新对象时，要注意使用的形式。
例如用运算符+号：
return integer (left.i + right.i) ; 一开始看起来像是一个“对一个构造函数的调用”，但其实并非
如此。这是临时对象语法，它是这样陈述的：“创建一个临时对 象并返回它”。因为这个原因，我们可能认为如果创建一个命名 的本地对象并返回它结果将会是一样的。其实不然。如果这样表 示，将发生三件事。 首先， t m p对象被创建，与此同时它的构造函数被调用。然后， 拷贝构造函数把t m p拷贝到返回值外部存储单元里。最后，当t m p在作用域的结尾时调用析构函数。