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C++超详细讲解操作符的重载

news 2026/4/27 13:09:51

一、需要解决的问题

下面的复数解决方案是否可行？

下面看一下复数的加法操作：

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#include <stdio.h>

classComplex

{

inta;

intb;

public:

Complex(inta = 0,intb = 0)

{

this->a = a;

this->b = b;

}

intgetA()

{

returna;

}

intgetB()

{

returnb;

}

friendComplex Add(constComplex& p1,constComplex& p2);

};

Complex Add(constComplex& p1,constComplex& p2)

{

Complex ret;

ret.a = p1.a + p2.a;

ret.b = p1.b + p2.b;

returnret;

}

intmain()

{

Complex c1(1, 2);

Complex c2(3, 4);

Complex c3 = Add(c1, c2);// c1 + c2

printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());

return0;

}

输出结果如下：

思考

Add 函数可以解决 Complex 对象相加的问题，但是 Complex 是现实世界中确实存在的复数，并且复数在数学中的地位和普通的实数相同。

为什么不能让＋操作符也支持复数相加呢？这个就涉及到操作符的重载。

二、操作符重载

C++ 中的重载能够扩展操作符的功能

操作符的重载以函数的方式进行

本质

用特殊形式的函数扩展操作符的功能

  • 通过 operator 关键字可以定义特殊的函数
  • operator 的本质是通过函数重载操作符

语法

下面来初探一下操作符重载：

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#include <stdio.h>

classComplex

{

inta;

intb;

public:

Complex(inta = 0,intb = 0)

{

this->a = a;

this->b = b;

}

intgetA()

{

returna;

}

intgetB()

{

returnb;

}

friendComplex operator + (constComplex& p1,constComplex& p2);

};

Complex operator + (constComplex& p1,constComplex& p2)

{

Complex ret;

ret.a = p1.a + p2.a;

ret.b = p1.b + p2.b;

returnret;

}

intmain()

{

Complex c1(1, 2);

Complex c2(3, 4);

Complex c3 = c1 + c2;// operator + (c1, c2)

printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());

return0;

}

输出结果如下：

可以将操作符重载函数定义为类的成员函数

  • 比全局操作符重载函数少—个参数（左操作数)
  • 不需要依赖友元就可以完成操作符重载
  • 编译器优先在成员函数中寻找操作符重载函数

下面来实现在成员函数中重载操作符：

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#include <stdio.h>

classComplex

{

inta;

intb;

public:

Complex(inta = 0,intb = 0)

{

this->a = a;

this->b = b;

}

intgetA()

{

returna;

}

intgetB()

{

returnb;

}

Complex operator + (constComplex& p)

{

Complex ret;

printf("Complex operator + (const Complex& p)\n");

ret.a =this->a + p.a;

ret.b =this->b + p.b;

returnret;

}

friendComplex operator + (constComplex& p1,constComplex& p2);

};

Complex operator + (constComplex& p1,constComplex& p2)

{

Complex ret;

printf("Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)\n");

ret.a = p1.a + p2.a;

ret.b = p1.b + p2.b;

returnret;

}

intmain()

{

Complex c1(1, 2);

Complex c2(3, 4);

Complex c3 = c1 + c2;// c1.operator + (c2)

printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());

return0;

}

输出结果如下：

这个说明编译器优先在成员函数中寻找操作符重载函数

故上述代码可以直接写成：

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#include <stdio.h>

classComplex

{

inta;

intb;

public:

Complex(inta = 0,intb = 0)

{

this->a = a;

this->b = b;

}

intgetA()

{

returna;

}

intgetB()

{

returnb;

}

Complex operator + (constComplex& p)

{

Complex ret;

ret.a =this->a + p.a;

ret.b =this->b + p.b;

returnret;

}

};

intmain()

{

Complex c1(1, 2);

Complex c2(3, 4);

Complex c3 = c1 + c2;// c1.operator + (c2)

printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());

return0;

}

三、小结

  • 操作符重载是 C++ 的强大特性之一
  • 操作符重载的本质是通过函数扩展操作符的功能
  • operator 关键字是实现操作符重载的关键
  • 操作符重载遵循相同的函数重载规则
  • 全局函数和成员函数都可以实现对操作符的重载
http://www.jsqmd.com/news/708638/

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