面向对象编程：运算符重载在长方形和字符串类中的应用

本实验主要涉及C++中的类和运算符重载，旨在通过实际操作理解面向对象编程的核心概念。实验分为两部分，第一部分要求设计一个名为`Triangle`的长方形类，包含长和宽两个私有数据成员，并重载大于`>`或小于`<`运算符，用于比较两个矩形的面积。第二部分则要求设计一个自定义字符串类`String`，该类应支持使用加等于`+=`运算符连接字符串、等于`=`运算符复制字符串、等于`==`运算符判断字符串是否相等、显示字符串的值以及计算字符串的长度。 在C++中，类是面向对象编程的基础，它是一种自定义的数据类型，允许我们将数据和操作数据的方法封装在一起。在C++中，类的默认访问权限是私有的（private），这意味着类的成员变量和成员函数对外部代码是不可见的，除非明确声明为公有（public）或受保护的（protected）。例如，`Triangle`类的长和宽应该被声明为私有，以确保只有类内部的函数可以访问它们，从而保持数据的安全性。 为了实现运算符重载，我们需要在类内定义相应的成员函数。对于`Triangle`类，可以定义一个重载的`operator>`或`operator<`函数，这个函数接受另一个`Triangle`对象作为参数，然后比较两个矩形的面积。面积可以通过长和宽的乘积计算得出。重载的运算符函数应返回一个布尔值，表示当前对象的面积是否大于或小于传入的对象。 在`String`类的设计中，我们需要实现以下功能： 1. 重载`+=`运算符：这通常通过定义一个友元（friend）函数来完成，该函数接受两个`String`对象作为参数，将它们的内容拼接在一起，并返回一个新的`String`对象。 2. 重载`=`运算符：这是赋值运算符，应确保正确的深拷贝（deep copy）行为，避免浅拷贝（shallow copy）导致的意外修改。 3. 重载`==`运算符：用于比较两个`String`对象的内容是否相同，返回一个布尔值。 4. 显示字符串的值：通常通过一个成员函数，如`display()`或`toString()`，将字符串内容输出到控制台。 5. 计算字符串的长度：可以提供一个成员函数，如`length()`，返回字符串的字符数。 类和对象的定义还包括构造函数（constructor）和析构函数（destructor），前者用于初始化新创建的对象，后者在对象销毁时执行清理工作。此外，还可以定义常量成员函数（const member functions）和静态成员函数（static member functions），前者保证对象状态不会在函数内部改变，后者不依赖于特定的对象实例，而是与类本身相关联。 本实验通过具体的类设计和运算符重载实践，深入探讨了C++中面向对象编程的关键概念，包括类的封装、数据成员的访问控制、成员函数的定义以及运算符重载的实现。通过这样的练习，学生可以更好地理解和掌握C++中类的使用和定制。