C++运算符函数重载详解

"运算符函数-C++东南大学何洁月课件(总)" 在C++编程中，运算符函数是一种特殊类型的成员函数或友元函数，用于重载已有的运算符，以便让类能够支持自定义的运算行为。运算符函数使得我们可以按照自然的语言习惯来操作自定义的数据类型，增强了代码的可读性和灵活性。 ### 声明运算符函数 运算符函数的声明形式如下： ```cpp 函数类型 operator 运算符 (形参列表) { // 函数体 } ``` 例如，如果你想要重载加法运算符`+`，可以这样声明： ```cpp MyClass operator+(const MyClass &other); ``` ### 重载为类成员函数 当运算符重载为类成员函数时，参数个数比原始运算符少一个，这是因为当前对象是隐含的第一个操作数。例如，对于二元运算符`+`，重载为成员函数时只需要一个参数，因为类的实例本身已经提供了第一个操作数。但是，后置自增和自减运算符(`++` 和 `--`)是个例外，它们作为成员函数时仍需要两个参数。 ### 重载为友元函数 如果运算符需要访问类的私有或保护成员，但不是类的成员函数，可以将其重载为友元函数。这时，参数个数等于原始操作数个数，且至少有一个参数是自定义类型的对象。例如： ```cpp friend MyClass operator+(const MyClass &a, const MyClass &b); ``` ### 示例代码 在提供的文件内容中，可能包含了一些示例代码，如 `9-1.c` 至 `9-5.c`，它们可能是用来演示运算符重载的具体应用。`MSDN:OperatorPrecedenceandAssociativity` 可能是一份文档，讨论了运算符的优先级和结合性，这对于理解运算符函数的行为至关重要。 ### 结构体与运算符重载 结构体可以有自己的成员函数，包括运算符函数。例如，如果我们有一个表示飞机的结构体`aircraft`，我们可以重载`+`运算符来合并两架飞机的属性： ```cpp struct aircraft { int wingspan; // 翼幅 int passengers; // 乘客 // ...其他成员 }; aircraft operator+(const aircraft &a, const aircraft &b) { aircraft result; result.wingspan = a.wingspan + b.wingspan; result.passengers = a.passengers + b.passengers; // ...其他成员的合并 return result; } ``` ### 引用参数与交换函数 在文件中提到了交换函数`Swap`，通常为了正确地交换两个变量的值，我们会使用引用参数，因为值传递可能会导致原始变量值的丢失。例如： ```cpp void swap(int &a, int &b) { int temp = a; a = b; b = temp; } ``` ### 函数与类的封装 函数和类都是C++中封装的重要工具。类允许我们将数据和操作数据的函数封装在一起，提供了一种更高级别的抽象。通过使用类，我们可以创建具有特定行为的对象，并通过这些对象之间的交互来实现程序的功能。 ### 面向对象编程 面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）强调的是将现实世界的问题抽象为对象，通过对象之间的交互来解决问题。类是OOP的基础，它封装了数据和操作数据的方法。继承和派生是OOP中的重要概念，它们允许我们创建新的类，基于现有的类来扩展功能。文件中提到，这些话题会在后续的课程中详细讲解。 ### 析构函数 析构函数是一个特殊成员函数，它在对象生命周期结束时（即对象被删除时）自动调用，可以用于清理资源或执行其他必要的操作。 ### 小结 运算符函数在C++中是关键的编程工具，它允许我们为自定义类型提供符合直觉的操作行为。通过类和函数的封装，以及面向对象的设计，我们可以构建出高效、模块化的软件系统。在实际编程中，理解和熟练运用这些概念对于编写高质量的C++代码至关重要。