C++中的运算符重载

C++中的运算符重载

程序员可以重定义或重载大部分 C++ 内置的运算符。这样就能使用自定义类型的运算符。重载的运算符是带有特殊名称的函数，函数名是由关键字 operator 和其后要重载的运算符符号构成的。与其他函数一样，重载运算符有一个返回类型和一个参数列表。
运算符重载规则如下：
①、 C++中的运算符除了少数几个之外，全部可以重载，而且只能重载C++中已有的运算符。
②、 重载之后运算符的优先级和结合性都不会改变，但是运算对象的求值顺序无法应用到重载的运算符上。
③、 运算符重载是针对新类型数据的实际需要，对原有运算符进行适当的改造。一般来说，重载的功能应当与原有功能相类似，不能改变原运算符的操作对象个数，同时至少要有一个操作对象是自定义类型。
不能重载的运算符只有五个，它们是：成员运算符“.”、指针运算符“*”、作用域运算符“::”、“sizeof”、条件运算符“？：”。
下面以一个位置坐标position类作为一个例子介绍一些常见的运算符重载，其中position类包含三维坐标x，y，z。主要有输出操作符重载、算术运算符重载、关系运算符重载。

overloadtest.h

#pragma once
#include <iostream>
class Position 
{
public:
	Position() = default;//默认构造函数
	Position(double x, double y,
		double z) :x(x), y(y), z(z) {};
	~Position() = default;
	//输出操作符重载，由于是类外的函数，访问类内私有变量则应该被定义为友元函数
	friend std::ostream& operator<< (std::ostream& out, Position& pos);
	friend bool operator== (const Position& lpos, const Position& rpos);
	//算术运算符重载，+=应该定义为类内的成员函数，+应该定义为类外的函数
	Position& operator+= (const Position& rpos);

private:
	double x;
	double y;
	double z;
};
Position operator+ (const Position& lpos, const Position& rpos);
bool operator!= (const Position& lpos, const Position& rpos);

overloadtest.cpp

#include "overloadtest.h"
//输出操作符重载，约定写在类外而不是成员函数
std::ostream& operator<< (std::ostream& out, Position& pos)
{
	out << pos.x << " " << pos.y << " " << pos.z << " " << std::endl;
	return out;
}
//算术运算符重载，+=应该定义为类内的成员函数
Position& Position::operator+= (const Position& rpos)
{
	x += rpos.x;
	y += rpos.y;
	z += rpos.z;
	return *this;
}

//算术运算符重载，+应该定义为类外函数
Position operator+ (const Position& lpos, const Position& rpos)
{
	Position sum = lpos;
	sum += rpos;
	return sum;
}

//相等操作符重载，约定写在类外而不是成员函数
bool operator== (const Position& lpos, const Position& rpos)
{
	return lpos.x == rpos.x&&lpos.y == rpos.y&&lpos.z == rpos.z;
}
bool operator!= (const Position& lpos, const Position& rpos)
{
	return !(lpos == rpos);
}

main.cpp

#include <iostream>
#include "overloadtest.h"
using namespace std;
int main()
{
	Position pos(10, 5.0, 6.0);
	Position pos1(10, 5.0, 6.0);
	Position pos2(1.5, 12.3, -5.8);
	cout << "pos1: " << pos1 << endl;//输出操作符重载
	cout << "pos2: " << pos2 << endl;//输出操作符重载

	pos2 += pos1;//+=运算符重载
	cout << "pos2: " << pos2 << endl;//输出操作符重载
	Position pos3 = pos1 + pos1;//+运算符重载
	cout << "pos3: " << pos3 << endl;//输出操作符重载

	if (pos == pos1)
	{
		cout << "pos 等于 pos1" << endl;
	}

	if (pos != pos2)
	{
		cout << "pos 不等于 pos2" << endl;
	}

	system("pause");
	return 0;
}

结果