作业━━第 5 章(4)━━运算符重载.

运算符重载

【学习要点】

1．理解多态性的概念和实现。

①编译时多态性是通过函数重载、运算符重载实现的。

②运行时多态性是通过类的继承+虚函数实现的。

2．掌握运算符重载的作用和规则。

①在C++中可根据需要对运算符赋予多种含义，以配合用户自定义的类类型。

②运算符重载是通过定义运算符重载函数 operator运算符(实现的。

3．掌握双目、单目运算符重载为成员函数的方法。

4．掌握双目、单目运算符重载为友元函数的方法。

5．掌握重载为成员函数、重载为友元函数的区别：

①友元函数与成员函数不同，它不是类的成员，没有this指针。

②运算符 =、（）、[ ]、—> 不能重载为友元函数，只能重载为成员函数。

③运算符插入”<<”、提取”>>” 只能重载为友元函数。

6．掌握几个特殊运算符“++”、“--”、“=”、“[ ]”、“<<”、“>>”的重载。

7．掌握类型转换函数。

8．掌握自定义字符串类。

9．掌握C++标准库中的string类的使用。

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【例题分析】

1．下面程序中的错误有几处?

#include

class C

{ int x , y ;

public:

C ( { }

C ( int a , int b : x( a , y( b { }

C operator@ ( C a

{ C temp ; temp.x=x+a.x ; temp.y=y+a.y ; return temp ; }

int operator# ( C a

{ return ( x * y ; }

friend C operator= ( C a

{ x=a.x ; y=b.y ; return *this ; }

void show(

{ cout << "x=" << x <<"\ty=" << y << endl ; }

};

void main(

{ C a( 2 , 3 , b( 2 , 3 , c ;

(a+b.show( ; c=a ; c.show( ;

}

【答案】3

【解析】

①函数C operator@ (C a ; 运算符重载是允许用户重新定义运算符的含义，但此运算符必须是C++系统预定义的，而“@”不是C++预定义的运算符，应换成“+”。

②函数int operator# (C a ; 符号#不允许重载，应换成“*”，另外形参C a也不需要。

③函数friend C operator = (C a ; 赋值运算符“=”只能重载为成员函数，不能重载为友元函数，故将friend删去。其次，返回类型最好是 C & 。

2．编写程序：存放在my Vector.cpp文件中，包含内容如下：

①定义向量类Vector。私有成员数据有：存放向量在三条坐标轴上投影值的x、y、z。公有成员函数有：可设置向量中x、y、z值的成员函数void set( float a=0, float b=0, float c=0 ；可输出向量中x、y、z值的成员函数void show( ；构造函数Vector ( float a=0 , float b=0 , float c=0 ；构造函数Vector( float v[ 3 ] ；两个赋值运算符“=”重载成员函数Vector & operator=( Vector v 、Vector & operator=( float v[ 3 ] 。

②将实现两个向量之间加、减、乘运算的三个独立函数声明为Vector类的友元函数：

friend Vector operator+( Vector v1 , Vector v2 ；

friend Vector operator-( Vector v1 , Vector v2 ；

friend float operator*( Vector v1 , Vector v2 ；

③编写main(函数去测试，完成向量间的运算。

【提示】若向量a在三条坐标轴上的投影为a x , a y , a z，则表达式a = { a x , a y , a z } 称为向量a的坐标表达式。设有两个向量a和b，它们之间的加、减、乘的运算公式为：

a +

b = { ax +bx , ay +by , az+bz }

a -

b = { ax -bx , ay -by , az-bz }

a *

b = ax *bx + ay *by + az *bz

将运算符“+”、“-”、“*”和“=”重载，实现向量间的加、减、乘、赋值运算。

【答案】编写程序如下：

#include

#include

class Vector

{ float x , y , z;

public:

Vector( float a=0 , float b=0 , float c=0

{ x=a ; y=b ; z=c ; }

Vector( float v[ 3 ]

{ x=v[0] ; y=v[1] ; z=v[2] ; }

void set( float a=0 , float b=0 , float c=0

{ x=a ; y=b ; z=c ; }

void show(

{ cout << x << 'i' ;

cout << ( (y<0 ? '-' : '+' << fabs(y << 'j' ;

cout << ( (z<0 ? '-' : '+' << fabs(z << 'k' << endl ; }

Vector & operator=( Vector v ;