【C++第二阶段】运算符重载-【+】【cout】【++|--】

你好你好！
以下内容仅为当前认识，可能有不足之处，欢迎讨论！

文章目录

  • 运算符重载
    • 加法运算符重载
    • 重载左移运算符
    • 递增|减运算符重载

运算符重载

加法运算符重载

What

普通的加减乘除，只能应付C++中已给定的数据类型的运算，对其重载，使得满足多种多样的运算。

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。

注意

①对于内置的数据类型表达式的运算符是不可能改变的。

②不要滥用运算符重载。

对于①，基本的运算符运算不改变，int+int = int , float + float = float.

对于②，重写相加，就写相加，名副其实。如果重写了加法运算符，里面却写➖或者×÷，代码可读性会变差。

代码

成员函数重载加法运算符

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
void test_0208_0();class Person {
public:float person_height;int person_weight;Person operator+(Person& person);//成员函数运算符重载
};Person Person::operator+(Person& person) {Person temp;temp.person_height = this->person_height + person.person_height;temp.person_weight = this->person_weight + person.person_weight;return temp;
}void test_0208_0() {Person per, son , person_sum;per.person_weight = 70;per.person_height = 1.83;son.person_weight = 60;son.person_height = 1.83;person_sum = per + son;//成员函数重载加法运算符相当于：//person_sum = per.operator+(son);cout << "person sum 总身高为：" << person_sum.person_height << "." << endl;cout << "person sum 总体重为：" << person_sum.person_weight << "." << endl;}int main() {cout << "hello world !" << endl;test_0208_0();system("pause");return 0;
}

运行结果

image-20240208162939715

可以看到，将两人的身高和体重在加法运算符重载之后进行了求和。

全局函数重载加法运算符

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
void test_0208_0();
void test_0208_1();
void test_0208_2();class Person {
public:float person_height;int person_weight;Person operator+(Person& person);//成员函数运算符重载
};Person operator+(Person& per, Person& son) {Person temp;temp.person_height = per.person_height + son.person_height;temp.person_weight = per.person_weight + son.person_weight;return temp;
}void test_0208_0() {Person per, son , person_sum;per.person_weight = 70;per.person_height = 1.83;son.person_weight = 60;son.person_height = 1.83;person_sum = per + son;//全局成员函数重载加法运算符相当于：//person_sum = operator+(per , son);cout << "person sum 总身高为：" << person_sum.person_height << "." << endl;cout << "person sum 总体重为：" << person_sum.person_weight << "." << endl;}int main() {cout << "hello world !" << endl;test_0208_0();system("pause");return 0;
}

运行结果

image-20240208162939715

重载左移运算符

场景：

想要cout直接输出类里面的各种属性，简单地使用``cout<<person<<endl;会报错。需要重写<<`运算符。

How

考虑到加法运算符的重载，使用成员函数重载左移运算符。

但此时，有两个问题：①函数返回值是什么数据类型？②如何调用？

回答问题①

通过点击cout右键后，选择转到定义。

image-20240208171255369

接着出现：

image-20240208171337955

可以看到，cout属于的类是ostream输出流对象。

所以，如果想链式调用函数，可以将返回值设置为ostream。同时，只能用引用方式传递，因为全局只能有一个。

成员函数重载左移运算符：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
void test_0208_1();class Person {
private :int weight;double height;
public:Person(int weight, double height);void operator<<(ostream& cout);
};Person::Person(int weight, double height) {this->weight = weight;this->height = height;
}void Person::operator<<(ostream &cout) {cout << "person 的身高为：" << this->height << "." << endl;cout << "person 的体重为：" << this->weight << "." << endl;}void test_0208_1() {int weight = 70;double height = 1.85;Person person(weight, height);person << cout;//等价于//person.operator<<(cout);
}int main() {cout << "hello world !" << endl;test_0208_1();system("pause");return 0;}

运行结果为：

image-20240208172157591

但是不想要person<<cout;，或者person.operator<<(cout);这样的写作方式，而是要重载后的输出方式cout<<person<<endl;。

如果现在加上<<endl;则后面会报错。

image-20240208172334418

image-20240208172322256

这个方式实际上是链式调用函数出错出现的问题，可以更改返回值为对应的ostream &引用来解决。

比如，以上代码中的成员函数改为：

class Person {private :int weight;double height;
public:Person(int weight, double height);//返回值由void 改为ostream &ostream& operator<<(ostream& cout);
};Person::Person(int weight, double height) {this->weight = weight;this->height = height;
}//返回值由void 改为ostream
ostream& Person::operator<<(ostream &cout) {cout << "person 的身高为：" << this->height << "." << endl;cout << "person 的体重为：" << this->weight << "." << endl;return cout;
}void test_0208_1() {int weight = 70;double height = 1.85;Person person(weight, height);person << cout<<endl;//添加endl后不会报错//等价于//person.operator<<(cout);
}

运行结果为

image-20240208172548485

但仍没有解决想要使用cout<<person<<endl;进行输出的问题。

原因在于，如果用成员函数重载，则person只能出现在左侧，cout出现在右侧。所以，更换为使用全局函数。

全局函数重载左移运算符

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
void test_0208_0();
void test_0208_1();
void test_0208_2();class Person {//要注意添加全局函数为类的友元，否则私有成员属性无法访问。friend ostream& operator<<(ostream& out, Person &person);
private :int weight;double height;
public:Person(int weight, double height);//void operator<<(ostream& cout);
};Person::Person(int weight, double height) {this->weight = weight;this->height = height;
}ostream& operator<<(ostream& out,Person& person) {//这里的out是引用，就是别名。out << "person 的身高为：" << person.height << "." << endl;out << "person 的身高为：" << person.weight << "." << endl;return out;
}void test_0208_1() {int weight = 70;double height = 1.85;Person person(weight, height);cout << person << endl;//全局函数重载等价于//operator<<(cout, person);
}int main() {cout << "hello world !" << endl;test_0208_1();system("pause");return 0;
}

operator<<(cout,person)运行结果：

image-20240208174206491

递增|减运算符重载

目的

想要达到一个自定义的整数类实现前置递增或后置递增的操作。

How

分为前置递增运算符和后置递增运算符。

对于前置递增运算符，返回值需要是MyInt类型的，因为cout已经重写，所以最好是这种类型。

返回值是指针，因为是对于当前的类进行的加减操作。

对于后置递增运算符，需要在参数中写入占位符，编译器明白这是后置运算符。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
void test_0208_1();
void test_0208_2();
void test_0208_3();
void test_0208_4();
void test_0208_5();class MyInt {friend ostream& operator<<(ostream& print, MyInt my_int);private:int num;public:MyInt() {num = 0;}MyInt(int number) {num = number;}//成员函数-前置递增函数//返回值为什么是数字，因为想要它实现前置递增的功能，让cout输出，但是cout不知道怎么输出void类型的变量//所以需要返回值//需要返回自身，this是指针，解引用之后才是自身。//至于返回值，则是一个引用//MyInt& operater++() {//this->num++;//return *this;//}//若返回值，则以下为返回值的测试案例MyInt& operator++() {this->num++;return *this;}//成员函数-后置递增函数MyInt& operator++(int) {static MyInt temp = *this;this->num++;return temp;}MyInt& operator--() {--this->num;return *this;}MyInt& operator--(int) {static MyInt temp = *this;this->num--;return temp;}};ostream& operator<<(ostream& print, MyInt my_int) {cout << my_int.num;return print;
}void test_0208_2() {cout << "==========test_0208_2()==========" << endl;MyInt my_int(20);cout <<"my_int \t==>" << my_int << endl;cout << "========\t" << endl;cout << "++my_int ==>" << ++my_int << endl;cout << "my_int \t==>" << my_int << endl;//使用返回值的前置递增函数，两次递增后，新的值为新的随机值，而不是my_int//对于my_int为什么是11，是因为只有第一个作为存储值留下来了cout << "========\t" << endl;cout << "++(++my_int)==>" << ++(++my_int) << endl;cout <<"my_int \t==>" << my_int << endl;cout << "==========test_0208_2()==========\n" << endl;}void test_0208_3() {cout << "==========test_0208_3()==========" << endl;MyInt my_int = 30;cout << "原始的my_int = " << my_int << "." << endl;cout << "my_int ++ 后，my_int = " << my_int++ << "." << endl;cout << "现在的my_int = " << my_int << "." << endl;cout << "==========test_0208_3()==========\n" << endl;
}void test_0208_4() {cout << "==========test_0208_4()==========" << endl;MyInt my_int(40);cout << "my_int \t==>" << my_int << endl;cout << "========\t" << endl;cout << "--my_int ==>" << --my_int << endl;cout << "my_int \t==>" << my_int << endl;//使用返回值的前置递增函数，两次递增后，新的值为新的随机值，而不是my_int//对于my_int为什么是11，是因为只有第一个作为存储值留下来了cout << "========\t" << endl;cout << "--(--my_int)==>" << --(--my_int) << endl;cout << "my_int \t==>" << my_int << endl;cout << "==========test_0208_4()==========\n" << endl;}void test_0208_5() {cout << "==========test_0208_5()==========" << endl;MyInt my_int = 50;cout << "原始的my_int = " << my_int << "." << endl;cout << "my_int -- 后，my_int = " << my_int-- << "." << endl;cout << "现在的my_int = " << my_int << "." << endl;cout << "==========test_0208_5()==========\n" << endl;
}int main() {cout << "hello world !" << endl;test_0208_5();test_0208_4();test_0208_3();test_0208_2();system("pause");return 0;
}

运行结果

image-20240209010008149

以上是我的学习笔记，希望对你有所帮助！
如有不当之处欢迎指出！谢谢！

学吧，学无止境，太深了

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