C++多态性——(5)运算符重载（第二节）

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目录

一、运算符重载规则：

二、运算符重载为成员函数： 

例：复数类乘法运算重载为类的成员函数 。

说明：

 三、运算符重载为友元函数：

例：运算符重载为类的友元函数，实数与复数的加减运算。 

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一、运算符重载规则：

        运算符重载规则说明如下。

•         (1)运算符重载的实质是函数重载，可以对大部分的运算符进行重载，这是 C++的重要特C++编译器根据参数个数和类型来决定调用哪个函数重载，同一个运算符可以定义几个运算符重载函数来进行不同的操作。运算符重载返回类型可以是任意的，通常与操作数类型相同。
•         (2)重载后的运算符所做的操作要尽量保持原来的意义，否则会降低程序的可读性。
•         (3)C++中，用户不能定义新的运算符，只能对已有的运算符进行重载。有六个运算符不能重载:成员访问运算符“.”，成员指针运算符“->”和“*”，作用域运算符“::”，sizeof运算符和三目运算符“?:”
•         (4)重载运算符与预定义运算符的使用方法完全相同，它不能改变原来运算符的参数个数也不能改变其优先级。

        实现运算符重载是通过 operator 关键字实现的，运算符重载一般可以通过类的成员函数和类的友元函数来实现。

二、运算符重载为成员函数： 

        运算符重载为类的成员函数后，作为类的成员函数它可以任意访间类中的私有成员。在实际使用时，类中的成员函数总是通过该类的对象来访问的，如果是双目运算符，左操作数一定是访问成员函数的对象本身，另一个操作数通过运算符重载函数的参数表来传递;如果是单目运算符，操作数就是访问成员函数的对象本身，不需要再传递任何参数。

例：复数类乘法运算重载为类的成员函数 。

#include<iostream>
using namespace std;
class complex{private://私有接口 double real,image;public://公有接口 complex(double r=0.0,double i=0.0):real(r),image(i){ 	}~complex(){ 	}complex operator*(const complex& c)const;//定义两个复数乘法运算 complex operator*(const double& c)const;//定义复数与实数的乘法运算 void print()const; 
}; 
void complex::print()const
{cout<<"("<<real<<","<<image<<")"<<endl;
}
complex complex::operator*(const complex& c)const
{return complex(real*c.real-image*c.image,real*c.image+image*c.real);
}
complex complex::operator*(const double& c)const
{return complex(real*c,image*c);
}
int main()
{complex c1(3,4),c2(7,8),c3;c3=c2*c1;cout<<"c2:";c2.print();cout<<"c1";c1.print();cout<<"c2*c1";c3.print();c3=c2*5.0;cout<<"c2*5.0";c3.print();return 0;
}

说明：

        在本例中将复数的乘法重载为复数类的成员函数，由于复数可以与另一个复数进行乘法运算，也可以和另一个实数进行乘法运算，因此这里重载了两种形式。运算符重载为成员函数，除函数名称必须使用 operator<运算符>之外，其他与普通成员函数没有什么区别。在使用时可以采用成员函数调用的方式，也可以采用直接通过运算符对复杂操作数操作的方式。重载后的运算符原有的功能不受影响。因此，相同的运算符作用于不同的对象，就会导致不同的操作行为，从而体现了C++的多态性。 

 三、运算符重载为友元函数：

        友元函数是类的“朋友”，它可以自由地访问类的所有成员。与重载为类的成员函数不同当运算符重载为类的友元函数时，由于友元是外部函数，不存在对象调用它，因此运算符所需要的操作数都需要通过函数的形参来传递，形参参数表中参数从左至右的顺序就是运算符操作数的顺序。

例：运算符重载为类的友元函数，实数与复数的加减运算。 

#include<iostream> 
using namespace std;
class complex{
private:double real,image;
public:complex(double r=0.0,double i=0.0):real(r),image(i){ }~complex(){ };friend complex operator+ (double c1, const complex & c2);friend complex operator-(double c1,const complex & c2);void print()const;
};
void complex::print()const
{cout<<"("<<real<<","<<image<<")"<<endl;
}
complex operator+ (double c1,const complex & c2)
{return complex(c1+c2.real, c2.image);
}complex operator- (double cl,const complex & c2)
{return complex(cl-c2.real,-c2.image);
}
int main()
{complex c1(3,4),c2;c2=4+c1;cout<<"4+";c1.print();cout<<"结果为:";		c2.print();c2=4-c1;cout<<"4-";c1.print();cout<<"结果为:";c2.print();return 0;
}

        运算符重载的一般规律有如下几点。

•         (1)运算符既可以重载为类的成员函数，也可以重载为类的友元函数。
•         (2)对于双目运算符，重载为类的成员运算符函数，有一个参数，重载为类的友元运算符函数带有两个参数;对于单目运算符，重载为成员运算符函数不带参数，重载为类的友元运算符数带有一个参数。
•         (3)目运算符一般可以被重载为友元运算符函数或成员运算符函数，如果第一个操作数是基本数据类型则必须使用友元:=、( )、[ ]，只能重载为类的成员函数;+=、-+、/=、!=、~=、%=、>=、<= 建议重载为成员函数;其他双目运算符建议重载为友元函数。  

        以上就是我对C++多态性——(5)运算符重载（第二节）的理解，希望本篇文章对你有所帮助，也希望可以支持支持博主，后续博主也会定期更新学习记录，记录学习过程中的点点滴滴。如果有不懂和发现问题的小伙伴，请在评论区说出来哦，同时我还会继续更新对C++多态性的理解，请持续关注我哦！！！