C++字符串类：运算符重载详解与实例

本文档主要探讨了如何在C++中设计一个字符串类，同时实现与C++标准库字符串的兼容，并重点介绍了运算符重载的概念和实践。以下是从文章中提炼出的关键知识点： 1. **字符串类设计**: - 类设计要求：该字符串类需支持与C++原生字符串的交互，包括重载运算符`==`, `<`, `>`等，以便于进行比较和操作。 2. **数据成员**: - 类包含两个主要数据成员：`str`，一个字符数组的首地址指针，存储字符串的实际字符；`size`，表示字符串的长度，通常数组的最后一个字符为终止符`\0`。 3. **成员函数**: - 成员函数不仅可以处理`String`类的对象，还可以接受C++标准库`std::string`作为参数，体现了类的灵活性。 - 重载运算符函数，如`complex_add()`，展示了如何定义和实现自定义运算符的行为，如复数相加的例子。 4. **运算符重载**: - 4.1解释了运算符重载的定义，即改变现有运算符的行为，使其适应不同数据类型或操作需求。 - 4.2至4.8分别介绍了重载的不同类型：双目运算符（如加法、减法等）、单目运算符（如取反、自增等）、流插入和提取运算符（用于输入/输出），以及不同类型数据间的转换。 5. **规则与注意事项**: - 运算符重载实质上是函数重载，编译器会根据运算符前后的数据类型动态选择相应的函数。 - 在实现时，开发者需要明确运算符函数的调用过程，即先将表达式转换为对运算符函数的调用，并根据实参类型决定调用哪个函数。 6. **示例代码**: - 例4.1给出了一个`Complex`类的实现，其中`complex_add()`函数通过重载`+`运算符实现了复数相加的操作，展示了运算符重载的实战应用。 通过理解并遵循这些概念，开发者可以更好地设计和使用具有自定义运算符功能的字符串类，提高代码的可读性和灵活性。