C++运算符重载规则与程序设计基础

"规则和限制-东南大学C++何洁月" 在C++编程语言中，规则和限制主要涉及到运算符重载、程序结构以及面向对象编程的概念。以下是对这些知识点的详细说明： 1. 运算符重载： C++允许对已有的运算符进行重载，以便赋予它们在特定自定义类型上的新含义。然而，有几点需要注意： - 不可以重载的运算符包括：`.`、`.*`、`::` 和 `?:`。这些运算符在C++中具有特殊的作用，不能被用户自定义行为。 - 重载运算符时，不能创建新的运算符。只能使用C++标准库中已经存在的运算符。 - 保持运算符的优先级和结合性不变。这意味着重载运算符的行为应与其原始含义保持一致，例如，`+` 运算符仍然保持左结合性。 - 重载运算符的操作数数量不能改变。例如，如果`+`是二元运算符，那么重载后的`+`也必须有且仅有两个操作数。 - 至少有一个操作数是自定义类型。这意味着不能仅用基本类型如`int`或`float`来重载运算符。 2. 分支结构与循环结构： - 分支结构如`if`、`else`、`switch`等，用于根据条件执行不同的代码块。例如，`if`语句允许在满足特定条件时执行一段代码，而`switch`则提供了一种多分支选择。 - 循环结构如`for`、`while`和`do-while`，用于重复执行某段代码直到满足特定条件。这些循环语句在遍历数组、执行重复任务或直到满足某个条件时非常有用。 3. 结构体与联合： - `struct`在C++中用于定义复合数据类型，它可以包含多个不同类型的成员，例如在航空器的例子中，结构体`aircraft`包含了翼幅、乘客数量以及一个无名联合。 - `union`是一种特殊的结构，它允许所有成员共享相同的内存空间，通常用于节省存储空间。 4. 函数与类： - 函数是一组完成特定任务的语句的集合，可以接受参数并返回值。C++支持在类的声明中定义成员函数，也可以在类外部定义并使用`inline`关键字来指示编译器尝试内联扩展函数，以提高效率。 - 类是封装数据和相关操作的机制，是面向对象编程的基础。类定义了对象的属性（数据成员）和行为（成员函数）。在类的声明中，可以使用构造函数来初始化对象，析构函数则在对象销毁时自动执行，用于清理资源。 5. 面向对象编程： - 面向对象编程（OOP）的核心概念是对象、继承、封装和多态。对象是现实世界实体的抽象，通过封装数据和相关操作，实现数据和行为的结合。 - 继承允许一个类（子类）从另一个类（父类）继承属性和行为，从而实现代码复用和类层次结构。派生类可以扩展或修改基类的功能。 - 封装是隐藏对象的内部实现细节，只暴露必要的公共接口供外部访问。这有助于保护数据安全并简化接口。 - 多态是指不同对象对同一消息（函数调用）做出不同响应的能力，可以通过虚函数和纯虚函数实现。 6. 访问权限： - C++提供了三种访问修饰符：`public`、`private`和`protected`，分别控制类成员对外部的可见性和可访问性。`public`成员可以从任何地方访问，`private`成员只能在类内部访问，`protected`成员对类及其派生类可见。 7. 析构函数： - 析构函数是在对象生命周期结束时自动调用的特殊成员函数，常用于释放动态分配的内存或执行其他清理工作。 8. 对象的组合与分解： - 通过分解复杂对象为更简单的组成部分，我们可以更好地理解和管理代码。这种抽象方法有助于提高代码的可读性和可维护性。 C++的规则和限制旨在确保代码的清晰、有效和安全，同时提供了强大的工具来实现复杂的程序设计策略，如面向对象编程。理解并遵循这些规则对于编写高质量的C++代码至关重要。