C++-操作符重载、并实现复数类详解

时间:2022-10-18 16:56:39       来源:互联网

首先回忆下以前学的函数重载


(资料图片)

函数重载

函数重载的本质为相互独立的不同函数 通过函数名和函数参数来确定函数调用 无法直接通过函数名得到重载函数的入口地址 函数重载必然发生在同一个作用域中

类中的函数重载

静态成员函数能与普通成员函数建立重载关系 全局函数和成员函数不能构成重载关系

操作符重载(operator)

什么是操作符重载?

大家都知道,在C里,有"+,-,*,/"这些操作符,且它们的功能就是实现普通变量运算。

由于C++是面向对象的,遇到的变量大多都是对象,所以优化了C里的操作符,使它们拥有了重载能力.能通过一定方式,使对象能进行"+,-,*,/"等运算.

操作符的重载是以函数的方式进行.

操作符重载定义

操作符重载,通过operator关键字在函数前定义:

[返回类型] operator [需要重载的操作符](函数参数) {     //...... }

作符重载有几种方式 : 全局操作符重载函数、全局操作符重载函数

编译器首先会判断运算的若是对象,就会先从类里寻找成员操作符重载函数,若没找到,就会再去全局里寻找全局操作符重载函数.

注意事项:

操作符重载不能改变原操作符的优先级 操作符重载不能改变操作数的个数 操作符重载的参数一般设为const class_name &类型(若只设为const class_name,会产生临时对象) 在C++中,有些操作符必须需要有对象支持,所以只能为成员函数.这种被称为一元操作符

比如赋值(=)、下标([])、下标([])、调用(())和成员访问箭头(->):

Test t3=t2;  //相当于调用了: Test t3.operator =(t2); 里面会通过this指针来代替左侧数t3

有些操作符既可以当做成员操作符重载函数,也可以当做全局操作符重载函数,由于函数参数可以多个,便称为二元操作符
比如加法(+),与(&&),或(||),逗号(,)等:

以加法(+)为例,当设为全局操作符重载函数时,执行

Test t3=t1+t2; //相当于调用了: Test t3 = operator +(t1,t2);

以加法(+)为例,当设为成员操作符重载函数时,执行

Test t3=t1+t2; //相当于调用了: Test t3 =t1.operator +(t2); //里面会通过this指针来代替左侧数t1

多个重载的操作符重载函数

由于操作符重载函数带参数,所以可以存在多个相同的操作符重载函数

例如:

class Test{ double x; double y; public: Test operator +(const Test& t);        //实现Test t3=t1+t2 Test operator +(int i);            //实现Test t3=t1+1 Test operator +(double d);           //实现Test t3=t1+1.25 //... ... };

初步试验

1.接下来,来个全局操作符重载函数例子:

#include "stdio.h"  class Test{     int x;    int y; public:    Test(int x=0,int y=0)    {       this->x=x;       this->y=y;      }    int getx()    {       return x;    }    int gety()    {       return y;    }     friend Test operator + (const Test& t1,const Test& t2);                         //声明友元函数,可以使用私有成员变量   }; Test operator + (const Test& t1,const Test& t2)       //重载{    Test ret;    ret.x=t1.x+t2.x;    ret.y=t1.y+t2.y;    return ret;} int main(){    Test t1(1,3);    Test t2(2,4);    Test t3= t1 + t2;      // 其实就是调用: Test t3 = operator +(t1,t2);     printf("t3.x:%d t3.y:%d\n",t3.getx(),t3.gety());      Test t4 =operator +(t1,t3);  // t4 =t1 +t3     printf("t4.x:%d t4.y:%d\n",t4.getx(),t4.gety());     return 0;}

打印结果:

t3.x:3 t3.y:7
t4.x:4 t4.y:10

换成成员操作符重载函数例子:

#include "stdio.h" class Test{     int x;    int y; public:    Test(int x=0,int y=0)    {     this->x =x;     this->y =y;    }     int getx()    {       return x;    }     int gety()    {       return y;    }    Test operator + (const Test& t2)    {       Test ret;        ret.x = this->x + t2.x;       ret.y = this->y + t2.y;       return ret;    }                }; int main(){    Test t1(1,3);    Test t2(2,4);    Test t3= t1 + t2;      // 其实就是调用: Test t3 =t1.operator +(t2);     printf("t3.x:%d t3.y:%d\n",t3.getx(),t3.gety());      Test t4 =t1.operator +(t3);  // t4 =t1 +t3     printf("t4.x:%d t4.y:%d\n",t4.getx(),t4.gety());     return 0;    }

打印结果:

t3.x:3 t3.y:7
t4.x:4 t4.y:10

加深理解

由于C++里,没有复数的慨念,而在刚刚又学习了操作符重载,所以接下来便通过操作符重载来实现复数类

复数类应该具有

两个成员

实部a 、虚部b

运算操作符

+ - : 结果 = 两个实部进行加减,两个虚部进行加减

* : 结果 = (a1+b1)(a2+b2)= (a1*a2 - b1*b2 )+( a2*b1 + a1*b2);

/ : 结果 =(a1+b1)/(a2+b2)= (a1*a2+b1*b2)/(a2* a2+b2* b2) +(b1*a2-a1*b2)/(a2* a2+b2* b2)

比较操作符:== ,!=

赋值操作符: =

求模成员函数 : 等于a^2+b^2的算术平方根

所以复数类的操作符重载共有以下几个:

1.写头文件Complex.h:

#ifndef __COMPLEX_H#define __COMPLEX_H class Complex{ private:    double a;    double b; public:    Complex(int a=0,int b=0);    Complex operator + (const Complex& t);    Complex operator - (const Complex& t);    Complex operator * (const Complex& t);    Complex operator / (const Complex& t);    bool operator == (const Complex& t);    bool operator != (const Complex& t);    Complex& operator = (const Complex& t);     double getModulus();     double getA();    double getB();}; #endif 

2.写源文件Complex.cpp

#include "Complex.h"#include "math.h" Complex::Complex(int a,int b){    this->a = a;    this->b = b;} Complex Complex::operator + (const Complex& t){    Complex ret;      ret.a = a + t.a;    ret.b = b + t.b;    return ret;}  Complex Complex::operator - (const Complex& t){    Complex ret;      ret.a = a - t.a;    ret.b = b - t.b;    return ret;}      Complex Complex::operator * (const Complex& t){    Complex ret;    ret.a = (a* t.a - b* t.b );    ret.b = (t.a *b + a* t.b );      return ret;}        Complex Complex::operator / (const Complex& t){    Complex ret;    ret.a = (a* t.a + b* t.b)/(t.a * t.a + t.b * t.b);    ret.b = (b* t.a - a* t.b)/(t.a * t.a + t.b * t.b);      return ret;}      bool Complex::operator == (const Complex& t){    if((a== t.a)&&(b== t.b))    return true;     else    return false;}   bool Complex::operator != (const Complex& t){    if((a!= t.a)||(b!= t.b))    return true;     else    return false;} Complex& Complex::operator = (const Complex& t){    if(this != &t)    {     a = t.a;     b = t.b;    }    return *this;}   double Complex::getModulus(){    return sqrt( a*a + b*b);}    double Complex::getA(){    return a;}   double Complex::getB(){    return b;}  

3.写测试文件test.cpp

#include "stdio.h"#include "Complex.h" int main(){    Complex t1(1,3);    Complex t2(2,6);     Complex t3=t1+t2;     printf("t3.a=%f t3.b=%f\n",t3.getA(),t3.getB());     printf("t3 Modulus:%f\n",t3.getModulus());     Complex t4=t3;     printf("t4==t3: %d\n",t4==t3);    printf("t4!=t3: %d\n",t4!=t3);    printf("t3==t1: %d\n",t3==t1);     return 0;}

4.编译运行

t3.a=3.000000 t3.b=9.000000
t3 Modulus:9.486833
t4==t3: 1 //为真
t4!=t3: 0 //为假
t3==t1: 0 //为假

以上所述是小编给大家介绍的C++-操作符重载、并实现复数类详解详解整合,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对网站的支持!

关键词: C++符重载 C++符重载实现复数类