C++复数类实现：运算符重载实践

"这篇文档是关于C++编程中运算符重载的实践教程，通过创建一个复数类来实现加法、减法和乘法运算符的重载，包括成员函数和非成员函数两种方式。实验目的是理解多态性并掌握运算符重载的两种方法。实验在Visual Studio 2019环境下进行，要求编写完整程序并进行测试，最后撰写实验报告。提供的主要参考代码展示了如何以非成员函数的方式重载运算符。" 在C++编程语言中，运算符重载是一项重要的特性，允许我们为已有的运算符赋予新的意义，使其能够用于自定义类型的操作。在这个实验中，我们将创建一个名为`Complex`的复数类，复数由实部(Real)和虚部(Image)组成。目标是重载"+"、"-"和"*"这三个运算符，以便它们能用于复数对象间的加法、减法和乘法运算。 首先，我们定义`Complex`类，包括构造函数以初始化复数，以及一个`print`函数用于显示复数的值。接着，我们将看到两种重载运算符的方法： 1. **成员函数重载**：在这种情况下，我们将运算符作为类的成员函数来实现。例如，我们可以定义一个名为`add`的成员函数，接受另一个`Complex`对象作为参数，然后返回一个新的`Complex`对象，表示两者的和。这样，我们可以通过"`.`"操作符调用这个函数，如`c1.add(c2)`。 2. **非成员函数重载**：这是另一种常见的重载方式，我们将运算符作为全局函数（友元函数）来实现。在这种情况下，重载的运算符函数有两个`Complex`对象作为参数，返回一个新的`Complex`对象。例如，我们可以定义如下友元函数： ```cpp Complex operator+(const Complex& c1, const Complex& c2) { double r = c1.Real + c2.Real; double i = c1.Image + c2.Image; return Complex(r, i); } ``` 这样，我们就可以使用标准的运算符形式`c1 + c2`来执行加法。 同样，我们需要为"-"运算符定义减法操作，包括两个版本：一个用于减去另一个复数（`c1 - c2`），另一个用于取复数的相反数（`-c1`）。乘法运算符(*)也需要类似处理，可能需要更复杂的计算，如使用欧拉公式。 完成代码编写后，我们需要在主函数中创建复数对象并进行测试，确保运算符重载功能正常工作。这通常包括各种可能的输入组合，以验证所有情况下的正确性。实验报告应该包括实验的目的、步骤、完整代码、运行结果截图以及对结果的分析，以展示运算符重载的正确性和效率。 在实验过程中，使用Visual Studio 2019这样的IDE可以帮助我们方便地编写、编译和调试代码。通过这个实验，不仅可以深入理解运算符重载的机制，还能提升在实际项目中应用C++技巧的能力。