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第6章 运算符重载与友元 *1第6章运算符重载与友元 内容提要 q运算符重载的目的、定义和实质 q运算符重载的规则 q运算符重载的两种形式 q友元的作用和定义 Date2第6章运算符重载与友元 提出问题 复数的加减运算问题： 对于非基本数据类型，如复数、分数，如何在 程序中进行运算？ 能否直接用运算符（+、-、*、/）进行运算？ Date3第6章运算符重载与友元 分析问题 自定义一个复数类Complex完成复数的加减运算 设计复数类 class Complex/复数类 public: Complex(double r=0.0,double i=0.0) /构造函数 real=r; image=i; private: double real, image; /定义实部、虚部 ; Date4第6章运算符重载与友元 思考 是否能通过下面的代码完成复数的加减运算： int main() /定义一个复数对象c1，其实部为2，虚部为2.5 Complex c1(2, 2.5); Complex c2(3, 1.4); Complex c3, c4; c3 = c1 + c2; c4 = c1 - c2; return 0; Date5第6章运算符重载与友元 编译程序，显示： Date6第6章运算符重载与友元 说明 C+预预定义义的“+”、“-”运算只支持基本 数据类类型，并不支持用户自定义类类型。 复数类类的加减运算不能采用系统预统预 定义义的 运算符“+”、“-”完成，那么编编写成员员 函数来实现实现 加、减运算。 Date7第6章运算符重载与友元 重新设计复数类Complex class Complex public: Complex(double r=0.0,double i=0.0) /构造函数 real=r; image=i; double Real()return real; /返回复数的实部 double Imag()return image;/返回复数的虚部 Complex add(Complex /函数重载，实现复数加复数 Complex add(double d); /函数重载，实现复数加实数 Complex sub(Complex /函数重载，实现复数减复数 Complex sub(double d); /函数重载，实现复数减实数 void set_value(Complex /函数重载，实现复数对象的赋值 private: double real, image; /定义实部、虚部 ; Date8第6章运算符重载与友元 完成复数与复数相加 Complex Complex:add(Complex temp.real = real + c.real; temp.image = image + c.image; return temp; 成员函数定义 Date9第6章运算符重载与友元 完成复数与实数相加 Complex Complex:add(double d) Complex temp; temp.real = real + d; temp.image = image; return temp; 完成复数与复数相减 Complex Complex:sub(Complex temp.real = real - c.real; temp.image = image - c.image; return temp; Date10第6章运算符重载与友元 完成复数与实数相减 Complex Complex:sub(double d) Complex temp; temp.real = real - d; temp.image = image; return temp; 完成复数间的赋值运算 void Complex:set_value(Complex image = c.image; Date11第6章运算符重载与友元 int main() Complex c1(2, 2.5); Complex c2(3, 1.4); Complex c3, c4; c3.set_value(c1.add(c2); c4.set_value(c1.sub(c2); cout :operator () ； Date14第6章运算符重载与友元 在复数类中重载运算符 class Complex/复数类 public: Complex(double r=0.0,double i=0.0)real=r;image=i; const double Real()return real; const double Imag()return image; Complex operator+( Complex Complex operator+( double d); /重载运算符“+” Complex operator-( Complex /重载运算符“-” Complex operator-( double d); /重载运算符“-“ void operator=(Complex /重载运算符“=” private: double real,image; ; Date15第6章运算符重载与友元 operator是进行运算符重载的关键字 是该运算符涉及的操作数 运算符重载为成员函数最多有一个形参 运算符重载的实质就是函数重载，只不过函数名 换成了关键字operator和具体要重载的运算符了 但是运算符重载也有别于函数重载，运算符重载 的函数参数就是该运算符涉及的操作数，因此运 算符重载在参数个数上是有限制的，这是它不同 于函数重载之处。 说明 Date16第6章运算符重载与友元 例6-2 #include using namespace std; class MyString public: MyString(const char * = 0); /定义构造函数 MyString(const MyString /定义复制构造函数 MyString(); /释放字符元素所占空间 unsigned int length(); /求字符串长度 char * c_str(); /取得该字符串 MyString /重载运算符= MyString char /重载运算符 bool operator =(const MyString /重载运算符= bool operator =(const char *); private: unsigned int len; /字符串所占空间大小 char *elems; /字符串中的字符元素集合 ; Date17第6章运算符重载与友元 MyString:MyString(const MyString elems = new charsize; strcpy( elems, str.elems); len = size-1; 赋值构造函数 Date18第6章运算符重载与友元 重载operator= MyString delete elems; elems = new charlen+1; strcpy( elems, obj.elems); return *this; Date19第6章运算符重载与友元 重载operator= MyString delete elems; elems = 0; else len = strlen(pstr); delete elems; elems = new charlen+1; strcpy( elems,pstr); return *this; Date20第6章运算符重载与友元 重载operator /返回第i个位置的字符 char friend class ; 友元的定义 Date29第6章运算符重载与友元 例6-3 class MyString; bool operator=( const MyString bool operator=( const char *, const MyString bool operator=( const MyString class MyString public: MyString(const char * = 0); /定义构造函数 MyString(const MyString /定义复制构造函数 MyString(); /释放字符元素所占空间 unsigned int length(); /求字符串长度 char * c_str(); /取得该字符串 friend bool operator=( const MyString friend bool operator=( const char *, const MyString friend bool operator=( const MyString private: unsigned int len; /字符串所占空间大小 char *elems; /字符串中的字符元素集合 ; Date30第6章运算符重载与友元 bool operator=( const MyString return str1.len str2.len ? false : true; bool operator=( const char *str1, const MyString return strlen(str1) str2. len ? false : true; bool operator=( const MyString return str1.len strlen(str2) ? false : true; Date31第6章运算符重载与友元 int main() MyString s(“How are you?“); if(“How“ = s) cout #include using namespace std; class date; /类的前向声明 class student public: student(char *pid, char *pname, char *pdept) id = pid; name = pname; dept = pdept; void display(date private: string id; string name; string dept; ; Date34第6章运算符重载与友元 class date friend class student; /友元类声明 public: date(int y = 2000,int m = 1,int d = 1) : year(y),month(m),day(d) private: int year; int month; int day; ; Date35第6章运算符重载与友元 void student:display(date x=i;y=j;z=k; s=(x+y+z)/2.0; area=sqrt(s*(s-x)*(s-y)*(s-z); void disparea() cout、-*必须为成员函数 +=、=、/=、*=、=、 class Clock /时钟类 public: Clock(int NewH=0,int NewM=0,int NewS=0); void ShowTime(); void operator+(); /前缀运算符重载函数的声明 /后缀运算符重载函数，加int参数以示区分 void operator+(int); private: int Hour,Minute,Second; ; Date42第6章运算符重载与友元 void Clock:operator+() /前缀单目运算符重载函数的实现 Second+; if(Second=60) Second=Second-60; Minute+; if(Minute=60) Minute=Minute-60; Hour+; Hour=Hour%24; cout=60) Second=Second-60; Minute+; if(Minute=60) Minute=Minute-60; Hour+; Hour=Hour%24; cout头文件中。在实际应用中，用户 只需要将此头文件包含到源程序文件中即可。 对于任何形参，如果仅需要从函数中读而不改变它，默认 地应该作为const引用来传递它。 所有赋值运算均改变左值（左值是可以被赋值的表达式， 位于赋值语句的左侧），因此，所以赋值运算的返回值对 于左值应该是非常量引用。 说明 Date50第6章运算符重载与友元 举一反三 #include using namespace std; class RMB /定义人民币类RMB public: RMB(double value=0.0) /构造函数 yuan=(int)value; jiao=(int)(value-yuan)*10); fen=(int)(value*100-yuan*100-jiao*10); void print() coutyuan“元“jiao“角“fen“分“endl; operator double() /重载类型转换运算符double，没有函数值类型 return yuan + jiao*0.1 + fen*0.01; private: int yuan,jiao,fen; ; Date51第6章运算符重载与友元 int main() RMB a(3.45),b(2.11); /定义2个RMB类的对象a、b /将两个对象a、b强制转换为实数，再相加，结果用于初始化对象c RMB c=RMB(double)a+(double)b); a.print(); b.print(); c.print(); re