【Ｃ++】类和对象之运算符重载(三)-编程知识

前言：在前面我们知道在类和对象中有六个默认成员函数，并学习了其中三个构造函数、析构函数、拷贝构造函数，今天我们将进一步的学习.赋值运算符重载。

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目录标题

运算符重载
- 全局的operator
- 局部的operator
- 显示重载
- 注意事项

运算符重载

运算符重载的概念:C++运算符重载是指在C++中可以自定义操作符的含义和行为。通过运算符重载，可以使用相同的操作符来执行不同类的对象的操作，运算符重载是具有特殊函数名的函数，也具有其返回值类型，函数名字以及参数列表，其返回值类型与参数列表与普通的函数类似。

C++中可以重载的运算符有：

算术运算符（+、-、*、/、%等）
关系运算符（==、!=、<、>、<=、>=等）
逻辑运算符（!、&&、||等）
位运算符（&、|、^等）
赋值运算符（=、+=、-=等）
自增自减运算符（++、–等）
下标运算符（[]）
函数调用运算符（()）

要重载一个运算符，需要使用运算符关键字operator，以及重载函数的名称和参数。重载函数可以作为类的成员函数，也可以作为全局函数

函数原型：返回值类型 operator操作符(参数列表)
格式如下:

<返回类型说明符> operator <运算符符号>(<参数表>)
{<函数体>}

注意：

不能通过连接其他符号来创建新的操作符：比如operator@
重载操作符必须有一个类类型参数
用于内置类型的运算符，其含义不能改变，例如：内置的整型+，不能改变其含义
作为类成员函数重载时，其形参看起来比操作数数目少1，因为成员函数的第一个参数为隐藏的this
.* :: sizeof ?: . 注意以上5个运算符不能重载。

全局的operator

以下是一个全局重载等于运算符的示例：

class Date
{
public:Date(int year = 2024, int month = 2, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}void Print(){cout << "year = " << this->_year << " month = " << this->_month << " day = " << this->_day << endl;}
public://这里一定得是共有，不然外部无法访问int _year;int _month;int _day;
};bool operator==(const Date& s1,const Date& s2)
{return s1._year == s2._year &&s1._month == s2._month &&s1._day == s2._day;
}int main()
{Date d1;Date d2(2024, 2, 4);Date d3(d2);if (d1 == d2)//判断d1和d2是否相等{cout << "d1 == d2" << endl;}else{cout << "d1 != d2" << endl;}if (d2 == d3){cout << "d2 == d3" << endl;}else{cout << "d3 != d2" << endl;}return 0;
}

在这里插入图片描述
这里作者强调一下重载函数接收参数时候为什么要加上const修饰,因为我们在引用的时候，如果不加上const，就如下面这个例子一样，有的人写代码时候可能没有注意，一不小心就把原本的对象的值给修改了，所以我们接收参数的时候通常加上const对它进行修饰。

class Date
{
public:Date(int year = 2024, int month = 2, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}void Print(){cout << "year = " << this->_year << " month = " << this->_month << " day = " << this->_day << endl;}
public://这里一定得是共有，不然外部无法访问int _year;int _month;int _day;
};
void operator+(Date& s1,Date& s2)//重载
{s2._year = s1._year++;
}int main()
{Date d1;Date d2(2024, 2, 4);cout << "重载前" << endl;cout << "d1:";d1.Print();cout << "d2:";d2.Print();d2 + d1;cout << "重载后" << endl;cout << "d1:";d1.Print();cout << "d2:";d2.Print();return 0;
}

在这里插入图片描述

局部的operator

当然了光说不做，等于白说，以下是一个局部重载等于运算符的示例：

#include <iostream>
#include <stdbool.h>
using namspace std;
class Date
{
public:Date(int year = 2024,int month = 2,int day = 1)//初始化{_year = year;_month = month;_day = day;}void Print(){cout << "year = " << this->_year << " month = " << this->_month << " day = " << this->_day << endl;}   bool operator==(const Date& s1)//在类中成员函数的第一个参数为隐藏的this，因此我们只需要一个参数{return _year == s1._year &&_month == s1._month &&_day == s1._day;}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{Date d1;Date d2(2024, 2, 4);Date d3(d2);if (d1 == d2)//判断d1和d2是否相等{cout << "d1 == d2" << endl;}else{cout << "d1 != d2" << endl;}if (d2 == d3){cout << "d2 == d3" << endl;}else{cout << "d3 != d2" << endl;}return 0;
}

这里很多人会很疑惑，为什么你这里只有一个参数，你这一个参数怎么比较两个数是不是相等？这里作者来给大家解释一下，其实本质上这里有一个隐式的this指针我们在前面也提到过，如果不懂什么是this指针的可以去看看博主前面的文章。
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

别看这里可以赋值，但是我们思考一下，能不能连续赋值呢？

d1 = d2 = d3;//如果我们要这样赋值呢？

怎么会出现下面这个情况？我们不是赋值了嘛？

在这里插入图片描述
代码刨析：

我们之所以在两个数的时候能够赋值，是因为this指针在函数内部就对d2进行了修改。
在连续赋值的时候，我们该重载函数返回的是void类型，相当于我们在对d1赋值的时候是传递了一个void类型的数据过去，void类型又怎么可以赋值呢？因此我们要想实现连续赋值这里肯定是不能用void作为返回类型。

在这里插入图片描述
那么我们又如何解决连续赋值存在的问题呢？
3. 在前面我们知道了是返回值的问题，那么我们就可以通过对返回值的修改来帮助我们解决
4. 返回什么呢？这里我们可以通过返回this*,此时这里的返回值等价于返回了d2这个对象，因此可以通过返回引用来解决返回值的问题

class Date
{
public:Date(int year = 2024, int month = 2, int day = 1){_year = year;_month = month;_day = day;}void Print(){cout << "year = " << this->_year << " month = " << this->_month << " day = " << this->_day << endl;}Date& operator=(const Date& s1){_year = s1._year;_month = s1._month;_day = s1._day;return *this;}
private:int _year;int _month;int _day;
};int main()
{Date d1(2003,9,22);Date d2(2002,9,26);Date d3(0, 0, 0);cout << "重载前" << endl;d1.Print();d2.Print();d3.Print();d1 = d2 = d3;cout << "重载后" << endl;d1.Print();d2.Print();d3.Print();   return 0;
}

在这里插入图片描述

显示重载

显示赋值操作符重载:用的比较少这里作者就偷懒提一下

class MyClass {
public:MyClass& operator=(const MyClass& other) {//显示重载// 在这里实现赋值操作return *this;}
};int main() {MyClass obj1;MyClass obj2;obj2 = obj1; // 调用赋值操作符重载return 0;
}

注意事项

在C++中，运算符重载是一种强大的特性，它可以让我们自定义类类型的行为，使其像内置类型一样使用运算符。然而，运算符重载也需要遵循一些注意事项，以确保正确和安全地使用。

以下是运算符重载的一些注意事项：

只能重载已存在的运算符：C++只允许重载已存在的运算符，而不允许创建新的运算符。例如，可以重载"+", “-”, "*“等运算符，但不能重载”%%“或”**"等新的运算符。
不改变运算符的优先级：运算符重载不会改变运算符的优先级和结合性。例如，重载"+"运算符不会改变它的加法操作的优先级和结合性。
重载运算符需要至少一个操作数是用户定义的类型：为了重载运算符，至少需要一个操作数是用户定义的类型（自定义类），因此重载的运算符不能用于内置类型的操作。
通常情况下，重载运算符应该作为类的成员函数：通常情况下，应该将运算符重载函数声明为类的成员函数。这样可以使其在类的对象上直接调用，并享受到类的私有成员的访问权限。然而，也可以将运算符重载函数声明为友元函数，以便访问类的私有成员。
一些运算符只能重载为成员函数：一些运算符（例如赋值运算符和下标运算符）只能作为类的成员函数进行重载。这是因为它们对操作数的顺序有特定的要求，只能将类的对象作为左操作数。
谨慎使用运算符重载：运算符重载是一种很强大的特性，但也容易被滥用。在重载运算符时，要确保其行为符合直觉，不会给其他开发者带来困惑。建议只在有必要时才使用运算符重载，避免滥用。
重载运算符的返回类型应该符合预期：重载运算符的返回类型应该符合预期的语义和行为。例如，重载"+="运算符时，返回的是左操作数的引用，以实现链式赋值的语法。