c++学习——运算符重载

news2025/10/31 11:55:29

运算符重载

    • **运算符重载的概念**
    • **加号运算符重载**
    • **减号运算符重载**
    • **左移运算符重载**
    • **右移运算符重载**
    • **赋值运算符重载**
    • **关系运算符重载**
    • **前置加加和后置加加**

运算符重载的概念

1.运算符重载，就是对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型。
2.运算符重载的目的是让语法更加简洁
3.运算符重载不能改变本来寓意,不能改变基础类型寓意
4.运算符重载的本质是另一种函数调用(是编译器去调用)
5.这个函数同一的名字叫operator
6.重载函数可以写成全局或成员函数
7.重载函数如果写成全局的，那么双目运算符左边的是第一个参数，右边是第二个参数
8.重载函数如果写成成员函数，那么双目运算符的左边是this,右边是第一个参数
9.不能改变运算符优先级，不能改变运算符的参数个数

在这里插入图片描述
短路规则是：与运算前面假就假后面无需判断，或者是或运算前面真就真后面无需判断
什么叫短路规则

加号运算符重载

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;

class Maker
{
public:
	Maker(int id, int age)
	{
		this->id = id;
		this->age = age;
	}
	//写成成员函数，那么只需要一个参数，这个参数是加号的右边
	Maker operator+(Maker &m2)
	{
		Maker temp(this->id + m2.id, this->age + m2.age);
		return temp;
	}
public:
	int id;
	int age;
};

//全局方式  //2、编译器调用这个函数
//Maker operator+(Maker &p1,Maker &p2)//3、编译器检查参数是否对应
//{
//	Maker temp(p1.id + p2.id, p1.age + p2.age);
//	return temp;
//}

void test01()
{
	Maker m1(1, 20);
	Maker m2(2, 22);

	Maker m3 = m1 + m2;//1、编译器看到两个对象相加，那么编译器会去找有没有叫operator+的函数
	cout << "id:" << m3.id << "age:" << m3.age << endl;
	//复数加
	Maker m4 = m1 + m2 + m3;//先是m2+m3
	cout << "id:" << m4.id << "age:" << m4.age << endl;
}

//不同类型的加法运算符重载
class Student
{
public:
	Student()
	{
		mid = 0;
	}
	Student(int id)
	{
		mid = id;
	}
public:
	int mid;
};

//返回值是任意一个类都行
Maker operator+(Maker &m,Student &s)
{
	Maker tmp(m.id + s.mid, 20);//20随便传的一个参数
	return tmp;
}

Maker operator+(Student &s,Maker &m)
{
	Maker tmp(s.mid + m.id,20);//20随便传的一个参数
	return tmp;
}

void test()
{
	Maker m1(1, 18);
	Student s1(2);
	Maker m2 = m1 + s1;
	Maker m3 = s1 + m1;
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return EXIT_SUCCESS;
}

在这里插入图片描述

减号运算符重载

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;

class Maker
{
public:
	Maker(int id)
	{
		this->id = id;
	}
public:
	int id;

	//写成成员函数，那么只需要一个参数，这个参数是减号的右边
	Maker operator-(Maker &m2)
	{
		Maker tmp(this->id - m2.id);
		return tmp;
	}
};

int operator-(Maker &m, int b)
{
	return m.id - b;
}

void test()
{
	Maker m1(10);
	Maker m2(5);
	Maker m3 = m1 - m2;
	cout << m3.id << endl;

	int a = m3 - 5;
	cout << a << endl;
}

int main()
{
	test();
	system("pause");
	return EXIT_SUCCESS;
}

在这里插入图片描述

左移运算符重载

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

class Maker
{
	friend ostream& operator<<(ostream &out, Maker &m);
public:
	Maker(int id,string name)
	{
		this->id = id;
		this->name = name;
	}
private:
	int id;
	string name;
};

//1、形参和实参是一个对象
//2、不能改变库类中的代码
//3、ostream中把拷贝构造函数私有化了
//4、如果要和endl一起使用必须返回ostream的对象

//cout其实是个类
//void operator<<(ostream &out,Maker &m)
ostream& operator<<(ostream &out,Maker &m)
{
	cout << m.id << " " << m.name << endl;

	return out;
}

void test01()
{
	Maker m(10,"露琪亚");
	//对应的上面第一个void operator的注释
	//cout << m.id << endl;//现在就是err 因为返回的是void  
	cout << m << endl;
	cout << m;//返回的是void

	cout << endl;//endl是内联函数
	/*endl是一个函数
	operator<<(函数指针)
	operator<<(endl)
	*/
	cout << 10;//内部重载了基础数据类型
	cout << endl;

}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return EXIT_SUCCESS;
}

右移运算符重载

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;
#include<string>

void test()
{
	int a;
	cin >> a;
	cout << a << endl;
}

class Maker
{
	friend istream &operator>>(istream &in, Maker &m);
public:
	Maker(string name, int age)
	{
		this->name = name;
		this->age = age;
	}
	int getAge()
	{
		return age;
	}
private:
	string name;
	int age;
};

istream &operator>>(istream &in, Maker &m)
{
	in >> m.age;
	in >> m.name;
	return in;
}

void test02()
{
	Maker m("悟空", 15);
	Maker m2("悟空", 15);
	cin >> m >> m2;

	cout << m.getAge() << endl;
	cout << m2.getAge() << endl;
}

int main()
{
	test02();
	system("pause");
	return EXIT_SUCCESS;
}

在这里插入图片描述

赋值运算符重载

编译器默认给类提供了一个默认的赋值运算符重载函数
默认的赋值运算符重载函数进行了简单的赋值操作
当类有成员指针时，然后在构造函数中申请堆区空间，在析构函数中释放堆区空间

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;

class Maker
{
public:
	Maker()
	{
		id = 0;
		age = 0;
	}
	Maker(int id, int age)
	{
		this->id = id;
		this->age = age;
	}
public:
	int id;
	int age;
};

void test()
{
	Maker m1(10, 20);
	Maker m2;

	m2 = m1;//赋值操作

	//默认的赋值运算符重载函数进行了简单的赋值操作
	cout << m2.id << " " << m2.age << endl;
}

class Student
{
public:
	Student(const char *name)
	{
		pName = new char[strlen(name) + 1];
		strcpy(pName, name);
	}

	//防止浅拷贝
	Student(const Student &stu)
	{
		pName = new char[strlen(stu.pName) + 1];
		strcpy(pName, stu.pName);
	}

	//重写赋值运算符重载函数
	
	Student &operator=(const Student &stu)
	//如果不返回&的话相当于是Student operator=s1 相当于调用了一次拷贝构造函数
	{
		//1.不能确定this->pName指向的空间是否能装下stu中的数据，所以先释放thist指向的空间
		if (this->pName != NULL)
		{
			delete[] this->pName;
			this->pName = NULL;
		}

		//2、申请堆区空间，大小由stu决定
		this->pName = new char[strlen(stu.pName) + 1];
		//3、拷贝数据
		strcpy(this->pName, stu.pName);
		//4、返回对象本身
		return *this;//*this返回的是对象的本身   s1 s2 s3
	}

	~Student()
	{
		if (pName!=NULL)
		{
			delete[] pName;
			pName = NULL;
		}
	}

	void printStudent()
	{
		cout << "pName:" << pName << endl;
	}
public:
	char *pName;
};

void test02()
{
	Student s1("卡卡罗特");
	Student s2("露琪亚");

	s1.printStudent();
	s2.printStudent();

	s1 = s2;//赋值操作  析构函数会导致同一块空间被释放两次
	//还会导致内存泄露

	s1.printStudent();
	s2.printStudent();

	//s1 = s2 = s3;
}

void test03()
{
	Student s1("a");
	Student s2("b");
	Student s3("c");

	s1 = s2 = s3;//赋值操作

	cout << &(s2 = s3) << endl;
	cout << &s2 << endl;
}

int main()
{
	//test02();
	test03();
	system("pause");
	return EXIT_SUCCESS;
}

关系运算符重载

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;

class Maker
{
public:
	Maker()
	{
		id = 0;
		age = 0;
	}
	Maker(int id, int age)
	{
		this->id = id;
		this->age = age;
	}
	bool operator==(Maker &m)
	{
		if (this->id == m.id && this->age == m.age)
		{
			return true;
		}
		return false;
	}
	bool operator != (Maker &m)
	{
		if (this->id != m.id && this->age != m.age)
		{
			return true;
		}
		return false;
	}
public:
	int id;
	int age;
};

void test01()
{
	Maker p1(1, 20);
	Maker p2;
	if (p1 == p2)
	{
		cout << "真" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "假" << endl;
	}

	if (p1 != p2)
	{
		cout << "真" << endl;
	}
	else
	{
		cout << "假" << endl;
	}
}

int main()
{
	test01();
	system("pause");
	return EXIT_SUCCESS;
}

在这里插入图片描述

前置加加和后置加加

/你的第二个operator++返回了一个临时变量，这个在C++里面是一个右值（简单来说就是只能放在 = 号右边）
而你重载的 << 操作符号第二个参数是一个非const的引用，非const的引用需要一个左值（可以放在 = 号左边，可以赋值）来初始化，因此报错
解决办法很简单，把你重载的 << 符号第二个参数加上const修饰即可。加了const修饰的引用可以用右值来初始化/

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;
#include <string>

void test()
{
	int a = 1;
	cout << ++a << endl;
	cout << a++ << endl;
	cout << a << endl;
	++(++a);
}

class Maker
{
	friend ostream &operator<<(ostream &out,  Maker const  &m);
public:
	Maker(int a)
	{
		this->a = a;
		//cout << "1" << endl;
	}

	//重载前置++
	Maker &operator++()
	{
		++this->a;
		return *this;
	}

	//重载后置++
	//这里不用引用  是因为
	//如果返回引用这里是返回局部的引用    在这个函数执行完时，被释放掉了
	Maker operator++(int)//区分后置++  //占位参数，必须是int
	{
		//后置++，先返回，后++
		Maker tmp(*this);  //1、*this里面的值a是等于2的
		++this->a;   //这个对象的a是等于3的
		return tmp;//返回的是右值常量  零时变量  调用一次构造函数
	
		/*你的第二个operator++返回了一个临时变量，这个在C++里面是一个右值（简单来说就是只能放在 = 号右边）
		而你重载的 << 操作符号第二个参数是一个非const的引用，非const的引用需要一个左值（可以放在 = 号左边，可以赋值）来初始化，因此报错
		解决办法很简单，把你重载的 << 符号第二个参数加上const修饰即可。加了const修饰的引用可以用右值来初始化*/

		/*	cout << "后置加加" << endl;
		return Maker(10);*/
	}

private:
	int a;
};

ostream &operator<<(ostream &out, Maker const  &m)
{
	out << m.a << endl;
	return out;
}

void test01()
{
	Maker m1(1);
	//cout << m1 << endl;//1
	//cout << ++m1 << endl;//2

	cout << (m1++) << endl;//2    
	//cout << m1 << endl;//3  
}

int main()
{
	
	test01();
	system("pause");
	return EXIT_SUCCESS;
}

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