第四章 运算符重载优秀课件.ppt
《第四章 运算符重载优秀课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第四章 运算符重载优秀课件.ppt(81页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第四章第四章第四章第四章 运算符重运算符重运算符重运算符重载载第1页,本讲稿共81页4.1什么是运算符重载什么是运算符重载C+为程序员提供了灵活的手段,让程序员自己定义类,自己设计相应的运算符(必须在已有的运算符基础上设计),使之应用于自己定义的类。与函数重载类似,对已有的运算符赋予新的含义,用一个运算符表示不同功能的运算,这就是运算用一个运算符表示不同功能的运算,这就是运算符重载符重载。实际上,我们在此之前已经使用了运算符重载。如是C+的移位运算符,它又与流对象cout配合作为流插入运算符,这是C+对进行了重载处理。第2页,本讲稿共81页运算符重载的实质运算符重载的实质v运算符重载是对已有的
2、运算符赋予多重含义。v必要性vC+中预定义的运算符其运算对象只能是基本数据类型,而不适用于用户自定义类型(如类)v实现机制v将指定的运算表达式转化为对运算符函数的调用,运算对象转化为运算符函数的实参。v编译系统对重载运算符的选择,遵循函数重载的选择原则。第3页,本讲稿共81页例4.1 通过成员函数实现复数的加法。class Complex private:double real;double imag;public:Complex()real=0;imag=0;Complex(double r,double i)real=r;imag=i;Complex complex_add(Complex
3、&c2);void display();第4页,本讲稿共81页Complex Complex:complex_add(Complex&c2)Complex c;c.real=real+c2.real;c.imag=imag+c2.image;return c;void Complex:display()cout(real,imagi)endl;int main()Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;c3=plex_add(c2);coutc1=;c1.display();coutc2=;c2.display();coutreal+c2.real;c.imag=this-i
4、mag+c2.imag;在main函数中通过对象c1调用加法函数,上面的语句相当于:c.real=c1.real+c2.real;c.imag=c1.imag+c2.imag;能否用+运算符实现复数加法?第6页,本讲稿共81页4.2运算符重载的方法运算符重载的方法运算符重载的方法是定义一个重载运算符函数,在需要时系统自动调用该函数,完成相应的运算。运算符重载实质上是函数的重载。运算符重载函数的格式是:数据类型数据类型 operator 运算符运算符(形参表形参表)重载处理重载处理 数据类型:是重载函数值的数据类型。数据类型:是重载函数值的数据类型。operator 是保留字是保留字第7页,本讲
5、稿共81页规则和限制规则和限制vC+中可以重载除下列运算符外的所有运算符:.*:?:sizeof()v只能重载C+语言中已有的运算符,不可臆造新的。v不改变原运算符的优先级和结合性。v不能改变操作数个数。v经重载的运算符,其操作数中至少应该有一个是自定义类型。第8页,本讲稿共81页两种形式两种形式v重载为类成员函数。v重载为友元函数。第9页,本讲稿共81页运算符函数运算符函数v声明形式函数类型 operator 运算符(形参).v重载为类成员函数时 参数个数=原操作数个数-1(后置+、-除外)v重载为友元函数时 参数个数=原操作数个数,且至少应该有一个自定义类型的形参。第10页,本讲稿共81页
6、不能重载的运算符只有5个:.成员运算符.*成员指针运算符:域运算符sizeof 长度运算符?:条件运算符重载函数名是由operator和运算符联合组成。复数加法运算符重载函数原型可以是:Complex operator+(Complex&c2);例4.2 重载运算符+,用于两个复数相加。第11页,本讲稿共81页分析:定义一个复数类,用成员函数实现加号的重载函数。两个复数相加结果仍是复数,所以函数的返回值的类型也是复数类。用成员函数实现运算符重载函数时,调用格式是“对象对象名名.成员名成员名”,此时对象就是一个参与运算的操作数,加法还需要另一个操作数,这个操作数用函数的参数传递,参数的类型就是复
7、数类。而运算结果用函数值返回。第12页,本讲稿共81页class Complex public:Complex()real=0;imag=0;Complex(double r,double i)real=r;imag=i;Complex operator+(Complex&c2);void display();private:double real;double imag;第13页,本讲稿共81页Complex Complex:operator+(Complex&c2)Complex c;c.real=real+c2.real;c.imag=imag+c2.imag;return c;void
8、 Complex:display()cout(real,imagi)endl;第14页,本讲稿共81页int main()Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;c3=c1+c2;coutc1=;c1.display();coutc2=;c2.display();coutc1+c2=;c3.display();return 0;第15页,本讲稿共81页说明:(1)用运算符重载函数取代了例 4.1中的加法成员函数,从外观上看函数体和函数返回值都是相同的。(2)在主函数中的表达式c3=c2+c1 取代了例4.1中的c3=plex_add(c2),编译系统将表达式c3=c1+c2
9、解释为 c1.operator+(c2)对象c1调用的重载函数operator+,以c2为实参计算两个复数之和。第16页,本讲稿共81页请考虑在例4.2中能否用一个常量和一个复数相加?如 c3=3+c2;/错误错误应该定义对象:Complex C1(3.0,0):c3=C1+c2;注意:运算符重载后,其原来的功能仍然保留,编译系统根据运算表达式的上下文决定是否调用运算符重载函数。运算符重载和类结合起来,可以在C+中定义使用方便的新数据类型。第17页,本讲稿共81页4.3重载运算符的规则重载运算符的规则(1)C+只允许已有的部分运算符实施重载。(2)不能重载的运算符有五个。(3)重载不改变操作数
10、的个数。(4)重载不改变运算符的优先级。(5)运算符重载函数不能带默认值参数。(6)运算符重载函数必须与自定义类型的对象联合使用,其参数至少有一个类对象或类对象引用。(7)C+默认提供=和&运算符重载。第18页,本讲稿共81页v(8)运算符重载函数可以是类成员函数也可以是类的友元函数,还可以是普通函数。v(9)C+规定赋值运算符、下标运算符、函数调用运算符必须定义为类的成员函数;而输出流插入、输入流提取、类型转换运算符不能定义为类的成员函数。第19页,本讲稿共81页4.4运算符重载函数作为类成员函数和友元运算符重载函数作为类成员函数和友元函数函数在例4.2程序中对运算符+进行了重载,该例将运算
11、符重载函数定义为复数类的成员函数。从该程序中看到运算符重载为成员函数时,带一个类类型的形参,而另一个加数就是对象自己。例4.3 将加法运算符重载为适用于复数加法,重载函数作为类的友元函数。第20页,本讲稿共81页#include class Complex public:Complex()real=0;imag=0;Complex(double r)real=r;imag=0;Complex(double r,double i)real=r;imag=i;friend Complex operator+(Complex&c1,Complex&c2);void display();private
12、:double real;double imag;第21页,本讲稿共81页Complex operator+(Complex&c1,Complex&c2)return Complex(c1.real+c2.real,c1.imag+c2.imag);/显式调用构造函数显式调用构造函数 void Complex:display()cout(real,imagi)endl;第22页,本讲稿共81页int main()Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;c3=c1+c2;coutc1=;c1.display();coutc2=;c2.display();coutc1+c2=;c
13、3.display();return 0;第23页,本讲稿共81页加法运算符重载为友元函数,C+在编译时将表达式c1+c2解释为operator+(c1,c2)即相当于执行以下函数Complex operator+(Complex&c1,Complex&c2)return Complex(c1.real+c2.real,c1.imag+c2.imag);因为普通函数是不能直接访问对象的私有成员,如果普通函数必须访问对象的私有成员,可调用类的公有成员函数访问对象的私有成员。这会降低效率。第24页,本讲稿共81页书上的错误书上的错误如想将一个复数和一个整数相加,运算符重载函数作为成员函数定义如下:
14、Complex Complex:operator+(int&i )return Complex(real+i,imag);注意在运算符+的左侧必须是Complex类对象,程序中可以写成:c3=c2+n不能写成:c3=n+c2第25页,本讲稿共81页书上的错误书上的错误如果要求在使用重载运算符时,运算符左侧操作数不是对象,就不能使用前面定义的运算符重载函数,可以将运算符重载函数定义为友元函数:friend Complex operator+(int&i,Complex&c)return Complex(c.real+i,c.imag);友元函数不要求第一个参数必须是类类型,但是要求实参要与形参一
15、一对应:c3=n+c2 /顺序正确顺序正确c3=c2+n /顺序错误顺序错误第26页,本讲稿共81页为了实现加法的交换率,必须定义两个运算符重载函数,记住成员函数要求运算符左侧的操作数必须是自定义类型的对象,而友元函数没有这个限制,可以用下面两个组合中任意一个:(1)成员函数(左操作数是对象,右操作数是非对象)、友元函数(左操作数是非对象,右操作数是对象)(2)友元函数(左操作数是对象,右操作数是非对象)、友元函数(左操作数是非对象,右操作数是对象)第27页,本讲稿共81页由于使用友元会破坏类的封装,要尽量将运算符重载函数定义为成员函数。但考虑到各方面的因素,一般将单目运算符重载为成员函数,将
16、双目运算符重载为友元函数。VC+6.0的不带后缀的不带后缀h的头文件不支持把成员函数的头文件不支持把成员函数重载为友元函数。重载为友元函数。但VC+6.0带后缀h的头文件支持这项功能,所以要将程序中的语句:#include using namespace std;改成:#include 即可正常运行。第28页,本讲稿共81页4.5重载双目运算符重载双目运算符v双目的意思是运算符左边和右边的操作数均参加运算。v如果要重载 B 为类成员函数,使之能够实现表达式 oprd1 B oprd2,其中 oprd1 为A 类对象,则 B 应被重载为 A 类的成员函数,形参类型应该是 oprd2 所属的类型。
17、v经重载后,表达式 oprd1 B oprd2 相当于 oprd1.operator B(oprd2)。第29页,本讲稿共81页v例4.4 定义一个字符串类String,用来处理不定长的字符串,重载相等、大于、小于关系运算符,用于两个字符串的等于、大于、小于的比较运算。v操作数:两个操作数都是字符串类的对象。v规则:两个字符串进行比较。v将“”运算重载为字符串类的成员函数。第30页,本讲稿共81页(1)先建立一个String类#include#include class String /String 是用户自己指定的类是用户自己指定的类名名 public:String()p=NULL;Stri
18、ng(char*str);void display();private:char*p;第31页,本讲稿共81页String:String(char*str)p=str;void String:display()coutp;int main()String string1(Hello),string2(Book);string1.display();coutendl;string2.display();return 0;第32页,本讲稿共81页先编写出简单的程序框架,编写和调试都比较方便。构造函数是把定义对象时的实参的地址赋予数据成员p,p是指向实参的指针。程序实现了建立对象、输出字符串对象的功
19、能。程序运行结果分别输出HelloBook(2)有了这个基础后,再增加所需的其他内容,先重载大于运算符。程序如下:第33页,本讲稿共81页/本程序适用于VC+6.0#include#include class String public:String()p=NULL;String(char*str);void display();friend bool operator(String&string1,String&string2);private:char*p;String:String(char*str)p=str;第34页,本讲稿共81页void String:display()cout(
20、String&string1,String&string2)if(strcmp(string1.p,string2.p)0)return true;else return false;int main()String string1(Hello),string2(Book);coutstring2)endl;return 0;第35页,本讲稿共81页运算符重载函数定义为友元函数,函数值是布尔类型,在函数中调用了strcmp库函数,string1.p指向“Hello”,string2.p指向“Book”,程序运行结果是1。(3)扩展到对三个运算符重载在String类体中声明三个重载函数是友元函数
21、,并编写相应的函数。第36页,本讲稿共81页/本程序适用于VC+6.0#include#include class String public:String()p=NULL;String(char*str);friend bool operator (String&string1,String&string2);friend bool operator (String&string1,String&string2);friend bool operator=(String&string1,String&string2);void display();private:char*p;第37页,本讲
22、稿共81页String:String(char*str)p=str;void String:display()cout(String&string1,String&string2)if(strcmp(string1.p,string2.p)0)return true;else return false;第38页,本讲稿共81页bool operator(String&string1,String&string2)if(strcmp(string1.p,string2.p)0)return true;else return false;bool operator=(String&string1,
23、String&string2)if(strcmp(string1.p,string2.p)=0)return true;else return false;第39页,本讲稿共81页int main()String string1(Hello),string2(Book),string3(Computer);coutstring2)endl;cout(string1string3)endl;cout(string1=string2)endl;return 0;运行结果为100第40页,本讲稿共81页4.6重载单目运算符重载单目运算符单目运行符只要一个操作数,由于只有一个操作数,重载函数最多只有一
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第四章 运算符重载优秀课件 第四 运算 重载 优秀 课件
限制150内