C++程序设计:运算符重载与友元函数解析

需积分: 43 7 下载量 88 浏览量 更新于2024-08-23 收藏 8.66MB PPT 举报
"运算符重载为友元函数-C++程序设计(谭浩强完整版)" 在C++编程中,运算符重载是一项关键特性,它允许程序员为自定义类型赋予特定的运算符行为。运算符重载并不创建新的运算符,而是为已有的运算符提供不同的实现方式。在描述中提到,当运算符重载为成员函数时,一个操作数(对象)调用另一个操作数的方法来完成运算。例如,两个对象`a`和`b`相加,表达式`c = a + b;`在内部实际上是调用了`a`对象的`operator+`成员函数,传入`b`作为参数,即`c = a.operator+(b);`。 不过,有些运算符如自增`++`,不能以成员函数的形式重载,因为它们需要访问对象的私有或受保护的部分,同时返回对原对象的引用。在这种情况下,运算符通常被重载为友元函数。友元函数不在类的成员函数列表中,但它可以直接访问类的私有和受保护成员,使得实现自增或自减等操作成为可能。例如,`c = ++a;`实际上可能调用了一个名为`operator++`的友元函数,该函数对`a`进行自增并返回更新后的`a`,即`c = a.operator++();` 另外,复合赋值运算符如`+=`也是通过重载实现的,`c += a;`等同于`c.operator+=(a);`这里的`+=`运算符重载函数接收一个`a`作为参数,并将结果存储回`c`。 C++语言的发展历程展示了其从早期的BCPL、B语言,经过C语言的演变,逐渐发展为支持面向对象编程的C++。C++在C语言的基础上增加了类、模板、异常处理、运算符重载等高级特性,同时也保留了C语言的低级特性,如指针和内存管理,这使得C++既适合系统编程,也能进行应用开发。C++程序具有结构化、高效、可移植性好等特点,但其语法灵活性大,对于初学者来说学习曲线较陡峭,调试程序相对复杂。 C++中的运算符重载是提高代码可读性和表达力的重要手段,允许自定义类型像内置类型一样自然地使用标准运算符,如加法、乘法或自增。通过合理地重载运算符,开发者可以创建出符合直觉且易于理解的类库,从而提升代码质量。然而,这也要求程序员谨慎设计,确保重载运算符的行为符合预期,遵循相应的操作习惯和语义。