C++面向对象程序设计 课件第4章.pptx

1、知识提要v了解运算符重载的意义及基本规则v掌握两种运算符重载方式的区别v掌握常用运算符重载v了解类型转换运算符p 14.1 运算符重载概念v在类中为已有运算符赋予新含义的过程即称为运算符重载。v例4-1v例4-2p 2运算符重载的基本格式v运算符重载的本质其实就是函数重载，在类中定义一个运算符重载函数，使用被重载的运算符时实际上就是调用该函数。v运算符重载的一般格式如下：p 3类型说明符 operator运算符(参数列表)函数体;/实现运算符功能的代码运算符重载的基本规则v1.只能重载C+中已有运算符，不能虚构新运算符v2.运算符重载后不改变运算符的优先级顺序v3.运算符重载后不改变运算符的结

2、合性v4.运算符重载后不改变操作数的个数v5.运算符重载后不改变运算符原有的语义v6.运算符重载时操作对象至少应该有一个是自定义的类对象（或类对象的引用）。v7.成员访问运算符“.”、成员指针运算符“*”、域运算符“:”、条件运算符“?:”和sizeof运算符不能重载p 44.2 运算符重载方式v运算符重载函数相对于类来说有两种存在方式：（1）重载为类的成员函数；（2）重载为类的友元函数。p 5重载为类的成员函数v双目运算符重载为类的成员函数时，其调用的一般格式是：v编译器把它解释为：p 6左操作数 运算符 右操作数;左操作数.operator运算符(右操作数);表达式“s1=s2”相当于s1

3、.operator=(s2)重载为类的成员函数v单目运算符重载为类的成员函数时，要区分前置运算符与后置运算符。v前置运算符重载函数没有参数。调用格式如下：解释为：v后置运算符重载函数需要带一个整型参数：解释为：v例4-3p 7运算符 操作数;操作数.operator运算符();操作数 运算符;操作数.operator运算符(int);重载为类的友元函数v运算符的左操作数如果不是当前类的对象，那么该运算符就不能声明为类的成员函数，只能声明为类的友元函数。v在类中对运算符重载函数进行友元函数的声明格式如下：p 8friend 类型说明符 operator运算符(参数列表);重载为类的友元函数v友元

4、函数不能通过对象进行调用，所以运算符的操作数全部作为运算符重载函数的实参传递到运算符重载函数中。v双目运算符重载函数重载为类的友元函数时调用格式为：v编译器把它解释为：v例4-4p 9左操作数 运算符 右操作数;operator运算符(左操作数,右操作数);重载为成员函数与友元函数的探讨v1.双目运算符通常重载为类的友元函数v2.通常单目运算符重载为类的成员函数v3.以下运算符必须重载为类的成员函数：赋值运算符“=”、下标运算符“”、函数调用运算符“()”、成员访问运算符“-”。v4.以下运算符必须重载为类的友元函数：流插入运算符“”、类型转换运算符。p 104.3 常用运算符的重载v输入输出

5、运算符v赋值运算符v关系运算符v下标运算符v函数调用运算符p 11输入输出运算符的重载vI/O标准库使用流提取运算符“”和流插入运算符“”和“”和“”和“”和“(istream&,自定义类&);ostream&operator”重载为类的友元函数，那么cin必须作为函数的第一个参数，而cin是istream类预定义的对象，所以第一个参数是istream类引用是合理的。另外，运算符“”是可以连用的，比如“cin a b c;”“”运算符是左结合的，只有表达式“cin a”的结果仍然是输入流对象“cin”才能实现“”连用的效果。p 14输入输出运算符的重载v函数的第一个参数为什么使用istream

6、&is和ostream&os而不是直接使用cin和cout目前我们所知的数据的输入都是使用“cin”实现。事实上，除了通过标准输入流对象cin输入数据之外，还可以通过输入文件流对象输入数据。用istream的引用is既可以通过标准输入流对象cin输入数据，还可以使用输入文件流对象输入数据。p 15赋值运算符的重载v可以用一个对象为另一个同类对象赋值，如s1=s2v编译器调用赋值运算符把对象s2的数据成员的值一一对应复制给s1的数据成员v如果没有重载赋值运算符“=”，编译器会为类提供一个默认的赋值运算符，但是它只能实现“浅复制”。p 16赋值运算符的重载v如果数据成员有指针，并且在创建对象时用n

7、ew运算符为对象的指针申请了内存空间，那么编译器提供的默认赋值运算符就不能满足要求了，否则可能出现内存泄露或者出现多次delete同一块内存的错误操作。v这时需要重载赋值运算符，以实现“深赋值”。v例4-6p 17关系运算符的重载v关系运算符用于比较两个数据的大小，关系运算的结果是布尔值。vC+中有6个关系运算符：、=、=、=、!=v在具体应用中，关系运算符都要成对重载。v通常，当成对重载关系运算符时，可以把一个运算符的比较工作委托给另外一个已经实现的运算符。v例4-7p 18下标运算符的重载v重载“”运算符目的主要有两个：一是“对象下标”使用方法更加符合习惯；二是在“”使用中增加下标的越界检

8、查，使得“”运算符使用更安全。v“”运算符只能重载为类的成员函数，v“”运算符重载的一般格式如下v例4-8p 19类型说明符&operator(参数);参数有且只有一个，表示下标值，通常是整型变量为了使“”运算符作为左值，函数返回值一般是引用。函数调用运算符的重载v可以把运算符“()”重载到自定义类，使得类对象可以像调用函数一样使用运算符“()”。v“()”称为函数调用运算符，而相应类对象可以称为函数对象。v运算符“()”必须重载为类的成员函数。v例4-9p 204.4 类的转换v对于标准数据类型编译器能够完成数据类型的转换。那么，如果是自定义数据类型又该如何实现数据类型的转换呢？接下来我们考

9、虑两个问题：其它数据类型的数据能否转换成当前类对象；当前类对象能否转换成其它数据类型。p 21类型转换构造函数v如果构造函数只需要一个参数，而且不是当前类类型的参数，则该构造函数称为类型转换构造函数类型转换构造函数，因为它形式上完成了从一种其它类型从一种其它类型的数据转换为转换为当前类当前类对象对象的操作。v例4-10v类型转换构造函数的参数可以是其它任意类型，实现从参数类型到自定义类型的转换，只要程序员定义转换规则且有意义即可p 22类型转换函数v如何把一个自定义类型转换成为其它类型呢？v类型转换函数也称为类型转换运算符重载函数，其语法格式如下:类型说明符就是函数返回值的类型类型转换函数只能

10、作为类的成员函数类型转换函数不需要任何参数p 23operator类型说明符();例4-11尽量避免隐式类型转换v如果程序员不希望这种类型转换隐式地发生，只要在类型转换构造函数前加上关键字explicit即可。v这时，只允许进行强制类型转换而不能进行自动类型转换。p 24explicit Time(int=0);则，Time t=n;/n是个整数，如n=100是语法错误，必须改为Time t=Time(n);才是正确的。尽量避免隐式类型转换v对于类型转换函数也能够实现自动类型转换。如果不希望程序进行这种自动类型转换，可以使用如下两种方法解决。法1：在类型转换函数前面加关键字explicit。法

11、2：设计一个与类型转换函数功能相同的成员函数（不是类型转换函数），只有当该成员函数被显式调用时才能完成类型转换。p 25int toInt();/自定义函数，Time转换为intint Time:toInt()/Time转换成intreturn nHour*3600+nMinute*60+nSecond;小结v习惯成自然。v运算符重载的本质是函数重载。我们能够用一个函数实现的功能为什么非要重载运算符呢？答案是，习惯！v运算符重载时也要保持您平时的习惯，不要随便改变运算的意义。p 26小结v运算符重载为类的成员函数还是友元函数，这是“仁者见仁智者见智”的问题，同样也是习惯的问题v有些运算符必须重载为成员函数或者重载为友元函数，这种规则您必须遵守，即使您“不习惯”。p 27