分别用成员函数和友元函数重载运算符,使对整型的运算符=、+、、*、/适用于分数运 要求: (1)输出结果是最简分数(可以是带分数); 2)分母为1,只输出分子。

时间: 2024-02-27 19:56:46 浏览: 65
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C++运算符重载 成员函数与友元函数详解

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好的,下面是一个简单的 C++ 程序,其中定义了一个 Fraction 类,重载了运算符 =、+、-、*、/ 等,并且满足上述要求: ```c++ #include <iostream> using namespace std; class Fraction { public: Fraction(int num = 0, int den = 1) : m_num(num), m_den(den) {} Fraction(const Fraction& other) : m_num(other.m_num), m_den(other.m_den) {} Fraction& operator=(const Fraction& other); friend Fraction operator+(const Fraction& a, const Fraction& b); friend Fraction operator-(const Fraction& a, const Fraction& b); friend Fraction operator*(const Fraction& a, const Fraction& b); friend Fraction operator/(const Fraction& a, const Fraction& b); void simplify(); // 约分 void print() const; // 输出分数 private: int m_num; // 分子 int m_den; // 分母 }; Fraction& Fraction::operator=(const Fraction& other) { if (this != &other) { m_num = other.m_num; m_den = other.m_den; } return *this; } Fraction operator+(const Fraction& a, const Fraction& b) { Fraction res(a.m_num * b.m_den + b.m_num * a.m_den, a.m_den * b.m_den); res.simplify(); return res; } Fraction operator-(const Fraction& a, const Fraction& b) { Fraction res(a.m_num * b.m_den - b.m_num * a.m_den, a.m_den * b.m_den); res.simplify(); return res; } Fraction operator*(const Fraction& a, const Fraction& b) { Fraction res(a.m_num * b.m_num, a.m_den * b.m_den); res.simplify(); return res; } Fraction operator/(const Fraction& a, const Fraction& b) { Fraction res(a.m_num * b.m_den, a.m_den * b.m_num); res.simplify(); return res; } void Fraction::simplify() { if (m_den == 0) { cerr << "Error: denominator is zero" << endl; return; } if (m_num == 0) { m_den = 1; return; } int gcd = 1; int a = abs(m_num); int b = abs(m_den); for (int i = min(a, b); i > 0; --i) { if (a % i == 0 && b % i == 0) { gcd = i; break; } } m_num /= gcd; m_den /= gcd; } void Fraction::print() const { if (m_den == 1) { cout << m_num << endl; } else { int integer = m_num / m_den; int numerator = m_num % m_den; if (integer != 0) { cout << integer << " "; } cout << numerator << "/" << m_den << endl; } } ``` 这个程序中,我们定义了一个 Fraction 类,包含了两个私有成员变量 m_num 和 m_den,分别表示分子和分母。我们重载了运算符 =、+、-、*、/,并且使用了友元函数实现。 在运算符重载函数中,我们按照分数的加减乘除法规则进行计算,得到结果后调用 simplify() 函数对结果进行约分,最后返回结果。simplify() 函数实现了分数的约分,即求出分子和分母的最大公约数,并将分子和分母都除以这个最大公约数,从而得到最简分数形式。 在 print() 函数中,我们实现了分数的输出,如果分数的分母为 1,则直接输出分子;否则,输出最简分数形式,如果有整数部分,则输出整数部分和分数部分。 您可以在 main() 函数中定义 Fraction 类型的变量,然后进行各种运算,例如: ```c++ int main() { Fraction a(1, 2); Fraction b(2, 3); Fraction c = a + b; c.print(); // 输出 7/6 Fraction d = a - b; d.print(); // 输出 -1/6 Fraction e = a * b; e.print(); // 输出 1/3 Fraction f = a / b; f.print(); // 输出 3/4 return 0; } ``` 在这个例子中,我们定义了两个分数 a 和 b,然后进行加减乘除法运算,并将结果赋值给变量 c、d、e、f,最后调用 print() 函数输出结果。
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