C++何洁月课件：复数运算与运算符重载

在东南大学C++课程由何洁月主讲的“问题举例——复数的运算”部分，主要探讨的是如何在C++中实现复数的加减运算。在C++中，复数是一种特殊的数值类型，它包含了实部和虚部两个部分，通常表示为(a, b)的形式，其中a是实数部分，b是虚数部分。复数运算在科学计算、信号处理等领域有广泛应用。 题目所提及的“+”和“-”运算符在C++中可以用于复数的加减操作，但这需要对C++的运算符重载进行理解。运算符重载是指程序员可以自定义特定运算符的行为，使得它们在特定类型的对象上执行特定的操作。对于复数，为了支持加减运算，我们需要在类的定义中重载这些运算符，使其具有正确的数学含义。例如，我们可以定义复数类，然后在该类中定义成员函数，当两个复数对象通过“+”或“-”运算符相加或相减时，实际上调用的是这些自定义的加法和减法成员函数。 实现这一过程需要以下步骤： 1. **定义复数类**: 创建一个名为`Complex`的类，包含成员变量`real`和`imaginary`分别表示实部和虚部。 ```cpp class Complex { private: double real; double imaginary; public: // 构造函数和相关成员函数... }; ``` 2. **重载运算符**: 在`Complex`类中，重写`+`和`-`运算符，确保它们正确地结合两个复数对象的实部和虚部进行加减。 ```cpp Complex operator+(const Complex& other) { return Complex{real + other.real, imaginary + other.imaginary}; } Complex operator-(const Complex& other) { return Complex{real - other.real, imaginary - other.imaginary}; } ``` 3. **使用复数运算**: 现在可以在代码中创建`Complex`对象并使用自定义的运算符进行加减操作，如`Complex a(1, 2); Complex b(3, 4); Complex c = a + b;`. 这个例子展示了C++中的运算符重载如何扩展了基本类型的功能，使得处理复数这种特殊数据结构变得更加直观。通过这种方式，学生不仅可以学习到C++的基本语法和面向对象编程，还能深入了解如何在实际项目中应用这些概念来解决复杂的问题。