C++ 学习（3） ---- 运算符重载和赋值构造

作者: 特立独行的佩奇 | 来源:发表于2023-02-26 21:34 被阅读0次

C++ 运算符重载

运算符重载的本质还是函数重载，可以将运算符理解为特殊的函数名：

运算符重载时，运算顺序和优先级不变，操作数个数不变
不能创造新的操作符，并且规定下面的六个操作符不能重载
运算符重载函数不能有默认的参数
重载函数既可以作为类的成员函数，也可以作为全局函数（一般定义为友元函数）

箭头运算符->、下标运算符[ ]、函数调用运算符( )、赋值运算符= 只能以成员函数的形式重载

不可重载的运算符.jpg

可以重载的运算符基本可以分为：

可以重载的运算符.jpg

赋值运算符重载

只能以成员函数的形式重载，基本形式为：基本形式为 classname& operator=(classname& 实例对象)
注意输入参数只有一个，而且必须是对象的引用，返回值也必须是对象的引用
tips：可以将operator= 看成一个整体，当成函数名，赋值运算符重载函数也可以重载，即可以有多个

//声明
allOperatorDemo& operator=(allOperatorDemo& p);
allOperatorDemo& operator=(string str);

//定义
allOperatorDemo& allOperatorDemo::operator=(allOperatorDemo& p) {
    mstr = p.mstr;
    return *this;
}

allOperatorDemo& allOperatorDemo::operator=(string str) {
    mstr = str;
    mstr.append("=string_str");
    return *this;
}

//使用
// 赋值运算符重载
{
    allOperatorDemo p("init");
    p = "hello";
    cout << "p mstr: " << p.mstr << endl; // hello=string_str 

    allOperatorDemo q("demo");
    p = q;

    cout << "p mstr: " << p.mstr << endl; // demo
}

算术运算符重载

算术运算符包括+、++、–、- -、+=、-=、/、*等，作为成员函数重载的基本形式为：
classname& operator运算符(classname& 实例对象)
除了自增和自减运算符，其余算术运算符都是一个参数，返回值是对象的引用

全局运算符重载
friend classname& operator运算符(const classname& a，const classname& b)
成员函数重载
classname& operator运算符(const classname& b)

tips: 运算符重载的参数可以任意定义，但是不能改变参数的个数

//声明
allOperatorDemo& operator+(allOperatorDemo& p);
allOperatorDemo& operator+(const char* str);
allOperatorDemo& operator-(allOperatorDemo& p);
allOperatorDemo& operator*(allOperatorDemo& p);
allOperatorDemo& operator/(allOperatorDemo& p);

allOperatorDemo& operator+=(allOperatorDemo& p);
allOperatorDemo& operator-=(allOperatorDemo& p);
allOperatorDemo& operator*=(allOperatorDemo& p);
allOperatorDemo& operator/=(allOperatorDemo& p);

//定义
allOperatorDemo& allOperatorDemo::operator+(allOperatorDemo& p) {
    mstr.append(p.mstr);
    return *this;
}

allOperatorDemo& allOperatorDemo::operator+(const char* str) {
    mstr.append(str).append("operator+_const_str");
    return *this;
}

allOperatorDemo& allOperatorDemo::operator-(allOperatorDemo& p) {
    mstr.append("operator-");
    return *this;
}

allOperatorDemo& allOperatorDemo::operator*(allOperatorDemo& p) {
    mstr.append("operator*");
    return *this;
}

.... //其余形式相同

注意算术运算符+，-，*，/ 的两种调用形式的区别

allOperatorDemo democ = demoa + demob  和

allOperatorDemo democ；
democ = demoa + demob；

第一种只会调用到 + 运算符重载，第二种先实例化了对象，会同时调用到赋值运算符和 + 运算符重载

调用形式如下：

// 算术运算符重载
{
    allOperatorDemo p("init");
    allOperatorDemo m("demo");

    //allOperatorDemo q = p + "hello";
    allOperatorDemo q = p + m;
    cout << "p mstr: " << p.mstr << endl; //p mstr: initdemo

}

{
    allOperatorDemo p("init");
    allOperatorDemo m("m");
    p += m;
    cout << "p mstr: " << p.mstr << endl; // p mstr: initoperator+=
}

+，-，*，/ 重载函数调用完成之后，两个输入对象作为参数，本身没有发生变化

注意使用 +=，-= 等也属于赋值运算符，只能定义为成员函数

关系运算符重载

bool operator>(allOperatorDemo& p);
bool operator>(const char* str);
bool operator>=(allOperatorDemo& p);
bool operator<(allOperatorDemo& p);
bool operator<=(allOperatorDemo& p);
bool operator==(allOperatorDemo& p);
bool operator!=(allOperatorDemo& p);

bool allOperatorDemo::operator>(allOperatorDemo& p) {
    return (mstr > p.mstr ? true : false);
}

bool allOperatorDemo::operator>(const char* str) {
return (mstr > str ? true : false);
}


bool allOperatorDemo::operator>=(allOperatorDemo& p) {
return (mstr >= p.mstr ? true : false);
}

关系运算符重载函数也是可以重载的，比如上面对 > 运算符的重载
调用形式：

// 关系运算符重载
{
    allOperatorDemo p("init");
    allOperatorDemo m("thismorning");

    cout << "p(init) > m(this morning) " << (p > m) << endl;
    cout << "p(init) >= m(this morning) " << (p >= m) << endl;
    cout << "p(init) < m(this morning) " << (p < m) << endl;
    cout << "p(init) <= m(this morning) " << (p <= m) << endl;
    cout << "p(init) == m(this morning) " << (p == m) << endl;
    cout << "p(init) != m(this morning) " << (p != m) << endl;
}

自增自减运算符重载

对于 p++ 和 ++p 这两种形式都是可以重载的，operator++(int) 对应于 p++这种形式，:operator++()对应于++p 这种形式

allOperatorDemo& operator++();
allOperatorDemo& operator++(int);
allOperatorDemo& operator--();
allOperatorDemo& operator--(int);

allOperatorDemo& allOperatorDemo::operator++() {
mstr.append("operator++");
return *this;
}

allOperatorDemo& allOperatorDemo::operator++(int) {
mstr.append("operator++_int");
return *this;
}

数组下标[ ] 运算符重载

只能以成员函数的形式重载

char operator[](uint32_t pos);
void operator[](string str);

char allOperatorDemo::operator[](uint32_t pos) {
return mstr[pos];
}


void allOperatorDemo::operator[](string str) {
mstr.append("[]_string_str");
}

{
    allOperatorDemo p("init");
    char c = p[2];
    cout << "p[2]: " << c << endl; //p[2]: i

    p["hello"];
    cout << "p mstr: " << p.mstr << endl; //p mstr: init[]_string_str
}

赋值构造函数

赋值构造函数（Assignment Constructor）是一种特殊的构造函数，用于将一个已存在的对象的值赋给另一个对象；赋值构造函数通常用于实现对象的赋值语句
demoClass p；
demoClass q = p；

需要注意的是，赋值构造函数与拷贝构造函数不同，拷贝构造函数用于将一个对象的值复制到另一个对象中，而赋值构造函数用于将一个已存在的对象的值赋给另一个对象

赋值构造函数的原型与拷贝构造函数类似，但是它使用赋值运算符（=）来初始化一个对象，例如：

demoClass& operator=(const demoClass& obj)

如果一个类没有显式定义赋值构造函数，编译器会生成一个默认的赋值构造函数，但是这个默认的构造函数只是进行浅拷贝（也就是仅仅复制指针或者成员变量的值），这可能会导致对象之间的数据共享或者内存泄漏问题，因此在需要复制对象时，建议自行实现赋值构造函数

赋值构造函数和拷贝构造函数的区别：

拷贝构造函数是构造函数的一种，它没有返回值，在创建新对象的时候如果使用下面的形式定义对象，拷贝构造函数会被自动调用到
newkeyWordDemo p(10);
newkeyWordDemo q(p);
赋值构造函数是 = 操作符的一种重载实现，参数是一个常量引用，返回值是对象的引用
newkeyWordDemo p(10);
newkeyWordDemo q = p;

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