C++面向对象-12-加号运算符重载

男娘i 2023-07-02 14:26 9阅读 0赞

这篇来学习一下运算符重载，运算符重载概念：对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型。这些运算符重载，包括，加减号，左右移，关系运算符，赋值运算符和递增递减运算符。

**1.加号运算符重载**

例如，两个自定义类对象相加，怎么操作？

#include <iostream>
    using namespace std;
    #include <string>
    
    class Person
    {
    
    public:
        int m_A;
        int m_B;
    };
    
    void test01()
    {
        Person p1;
        p1.m_A = 10;
        p1.m_B = 10;
    
        Person p2;
        p2.m_A = 10;
        p2.m_B = 10;
    
        Person p3 = p1 + p2;
        cout << "p3的m_A的值为"<< p3.m_A << endl;
        cout << "p3的m_B的值为" << p3.m_B << endl;
    }
    
    int main()
    {
        test01();
        system("pause");
        return 0;
    }

上面代码在Person p3 = p1+ p2的时候就会报错，但是我们就是想实现这样加号的功能，的出来p3中m\_A和m\_B的值是p1和p2下m\_B和m\_A相加的结果。

这种需求就需要使用C++中的加号运算符重载方式实现，在C++中，要实现加号运算符重载，有两个方法，第一种就是在类内部写成员函数实现，第二种全局函数实现，两个方法都有一个功能的函数名称operator+(), 这个函数名称是固定，不能写其他，不然编译器就不知道我们在实现加号运算符的重载。

下面我们先来看看第一种方法，类的成员函数实现operator+()

**2.成员函数实现加号运算符重载**

类的成员函数实现operator+()，函数参数有至少一个参数，例如Person &p， 函数的返回值是Person类型，那么这个函数的代码就是下面这样。

#include <iostream>
    using namespace std;
    #include <string>
    
    class Person
    {
    
    public:
        int m_A;
        int m_B;
    
        //加号运算符重载实现方式1：成员函数
        Person operator+(Person &p)
        {
            Person temp;
            temp.m_A = this->m_A + p.m_A;
            temp.m_B = this->m_B + p.m_B;
            return temp;
        }
    };
    
    void test01()
    {
        Person p1;
        p1.m_A = 10;
        p1.m_B = 10;
    
        Person p2;
        p2.m_A = 10;
        p2.m_B = 10;
    
        Person p3 = p1 + p2;
        cout << "p3的m_A的值为"<< p3.m_A << endl;
        cout << "p3的m_B的值为" << p3.m_B << endl;
    }
    
    int main()
    {
        test01();
        system("pause");
        return 0;
    }

运行结果：

![20200131144645315.png][]

分析这个加号运算符重载，函数里面实现的逻辑，很简单，就是两个int类型的变量的相加，返回一个Person对象。

void test01()
    {
        Person p1;
        p1.m_A = 10;
        p1.m_B = 10;
    
        Person p2;
        p2.m_A = 10;
        p2.m_B = 10;
    
        //Person p3 = p1 + p2; // 等价于下面这行代码
        Person p3 = p1.operator+(p2);
        cout << "p3的m_A的值为"<< p3.m_A << endl;
        cout << "p3的m_B的值为" << p3.m_B << endl;
    }

本质上加号运算符重载功能是上面代码第二种方式也就是 Person p3 = p1.operator+(p2);

但是为了简便，我们调用的时候不写函数operator+（）， 可以直接简写为：Person p3 = p1 + p2;

成员函数实现加法运算符重载，我们再来看看全局函数实现加号运算符重载的代码

**3.全局函数实现加号运算符重载**

有了前面代码基础和理解，直接写一个全局函数的实现。

#include <iostream>
    using namespace std;
    #include <string>
    
    class Person
    {
    
    public:
        int m_A;
        int m_B;
    
        //加号运算符重载实现方式1：成员函数
        Person operator+(Person &p)
        {
            Person temp;
            temp.m_A = this->m_A + p.m_A;
            temp.m_B = this->m_B + p.m_B;
            return temp;
        }
    };
    
    Person operator+(Person &p1, Person &p2)
    {
        Person temp;
        temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
        temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
        return temp;
    }
    
    void test01()
    {
        Person p1;
        p1.m_A = 10;
        p1.m_B = 10;
    
        Person p2;
        p2.m_A = 10;
        p2.m_B = 10;
    
        //Person p3 = p1 + p2; // 等价于下面这行代码
        Person p3 = operator+(p1, p2);
        cout << "p3的m_A的值为"<< p3.m_A << endl;
        cout << "p3的m_B的值为" << p3.m_B << endl;
    }
    
    int main()
    {
        test01();
        system("pause");
        return 0;
    }

这个时候全局函数operator+(Person &p1, Person &p2) , 有两个参数，实现相加的逻辑是一样的。调用的时候，有两种方法，为了简单，我们都习惯简写成 p3 = p1 + p2的代码形式。

**4.加号运算符函数重载**

前面基础知识学习过函数的重载，就是函数名相同，函数形式参数和个数和类型不同。编译器会根据调用的时候参数个数和类型，自动去调用函数，这就是函数重载。通过上面全局函数和成员函数的例子，我们看到了一点函数重载的例子，虽然一个函数在类内部，一个函数在类外部（全局函数），这样在写一个全局函数来实现加号运算符的重载。

#include <iostream>
    using namespace std;
    #include <string>
    
    class Person
    {
    
    public:
        int m_A;
        int m_B;
    
        //加号运算符重载实现方式1：成员函数
        Person operator+(Person &p)
        {
            Person temp;
            temp.m_A = this->m_A + p.m_A;
            temp.m_B = this->m_B + p.m_B;
            return temp;
        }
    };
    
    Person operator+(Person &p1, Person &p2)
    {
        Person temp;
        temp.m_A = p1.m_A + p2.m_A;
        temp.m_B = p1.m_B + p2.m_B;
        return temp;
    }
    
    Person operator+(Person &p1, int x)
    {
        Person temp;
        temp.m_A = p1.m_A + x;
        temp.m_B = p1.m_B + x;
        return temp;
    }
    
    void test01()
    {
        Person p1;
        p1.m_A = 10;
        p1.m_B = 10;
    
        //运算符函数重载
        Person p3 = p1 + 15;
        cout << "p3的m_A的值为"<< p3.m_A << endl;
        cout << "p3的m_B的值为" << p3.m_B << endl;
    }
    
    int main()
    {
        test01();
        system("pause");
        return 0;
    }

关键看代码 p3 = p1 + 10， 第二个参数是int类型的10，而不是一个Person对象，显然这里发生重载的函数就是

Person operator+(Person &p1, int x)
    {
        Person temp;
        temp.m_A = p1.m_A + x;
        temp.m_B = p1.m_B + x;
        return temp;
    }

通过这个加号的运算符重载的例子，我们应该可以推理出，其他三个四则运算的减法，乘法和除法都是这个逻辑，这个运算符重载就通过学习加号就可以。

[20200131144645315.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200131144645315.png