C++实现运算符重载：fraction类详细解析

"运算符重载的实现及标准化处理" 在C++编程语言中，运算符重载是一项重要的特性，允许我们为自定义数据类型（如这里的`fraction`类）赋予基本运算符的行为。标题中的"运算符重载"指的是在`fraction`类中定义了多个运算符的方法，使得可以对`fraction`对象执行加法、减法和自增操作。 描述中提到了`fraction`类的一些成员函数，它们都是为了实现运算符重载： 1. `fraction operator -()`：这是一个友元函数，实现了取反运算。它创建一个新的`fraction`对象，其分子为原对象分子的负值，分母不变。 2. `fraction operator -(fraction f) const`：这是减法运算符的重载，接受一个`fraction`对象作为参数，返回一个新的`fraction`对象，表示原对象减去参数对象的结果。 3. `fraction operator +(fraction f) const`：这是加法运算符的重载，同样接受一个`fraction`对象作为参数，返回一个新的`fraction`对象，表示原对象加上参数对象的结果。 4. `fraction operator ++()` 和 `fraction operator ++(int)`：这是前缀和后缀自增运算符的重载，用于增加`fraction`对象的值。前缀版本直接增加分子并返回更新后的对象，而后缀版本则先创建一个副本，增加分子后再返回。 在提供的代码片段中，`fraction`类还包含了其他成员函数和属性： - `long num` 和 `long den`：这两个私有变量分别存储分数的分子和分母。 - `void standardize()`：这个函数用于标准化分数，确保分母为正且无冗余因子。这通过计算分子和分母的最大公约数（GCD）来实现，代码中使用了一个名为`gcd`的静态辅助函数。 - `fraction(long n=0, long d=1)`：构造函数，初始化`fraction`对象的分子和分母。 - `operator long() const`：这是类型转换运算符的重载，将`fraction`对象转换为`long`类型的值，即分数的值。 - `fraction operator=(fraction f)`：赋值运算符的重载，实现`fraction`对象之间的赋值。 - `friend istream& operator>>(istream&, fraction&)` 和 `friend ostream& operator<<(ostream&, fraction&)`：这两个是输入和输出流运算符的友元重载，使得可以方便地从`istream`读取`fraction`对象，并将`fraction`对象写入`ostream`，如控制台或文件。 这些运算符重载使得`fraction`类的实例可以像基本类型一样进行数学运算，增强了类的使用便利性。通过标准化过程，`fraction`对象始终保持简洁有效，避免了分数的不必要复杂性。这样的设计对于处理分数运算特别有用，尤其是当需要进行精确计算时。