面向对象程序设计－运算符重载PPT课件

1、主要内容 1 运算符重载的需要性 2 运算符重载 3 运算符成员函数的设计 4 运算符友元函数的设计1第1页/共29页1 运算符重载的需要性2问题举例问题举例复数的运算复数的运算class Complex /复数类复数类public:Complex(double r=0.0,double i=0,0)real=r;imag=i; void Display();/显示复数的值显示复数的值private：double real; /实部实部double imag; /虚部虚部;uComplex的对象进行的对象进行“+”“”“-”运算的方法：运算的方法：重载重载“+”“”“-”运算符。运算符。第2页

2、/共29页2 运算符重载p运算符重载的是对已有的运算符赋予多重涵义p必要性C+C+中预定义的运算符, ,其运算对象只能是基本数据类型，而不适用于用户自定义类型p实现机制将指定的运算表达式转换为对运算符函数的调用，运算对象转化为运算符函数的实参。编译系统对重载运算符的选择，遵循函数重载的选择原则。3第3页/共29页运算符重载的规则和限制p可以重载C+C+中除下列运算符外的所有运算符：. : . : .* * .- ?: .- ?:p只能重载C+C+中已有的运算符，不能创造新的运算符。p运算符重载不改变原运算符的优先级和结合性。p不能改变操作数的个数。p经重载的运算符，其操作数中至少应该有一个是自

3、定义的类型。4第4页/共29页运算符重载的两种形式p重载为类成员函数p重载为友元函数5第5页/共29页运算符函数p声明形式函数类型 operator 运算符（形参）u重载为类成员函数时参数个数= =原操作数个数-1-1（后置+、-除外）u重载为友元函数时：参数个数= =原操作数个数并且至少应该有一个自定义类型的形参。6第6页/共29页u双目运算符 M M（如“+ +”）u如果要重载 M M 为类的成员函数，使之能实现表达式 oprd1 M oprd2，其中，oprd1oprd1为A A类的对象，则M M应被重载为A A类的成员函数，形参类型应该是oprd2oprd2所属的类型。u经 重 载 后

4、 ， 表 达 式 o p r d 1 M o p r d 2 相 当 于 o p r d 1 . o p e r a t o r M(oprd2)73 运算符成员函数的设计第7页/共29页将“+”、“-”运算符重载为复数类的成员函数。u规则： 实部和虚部分别相加减，并将结果值返回。u操作数： 两个操作数都是复数类的对象u返回类型：复数类对象8例1第8页/共29页9class Complex /复数类public:Complex(double r=0.0,double i=0,0)real=r;imag=i; Complex operator +(Complex c2); /运算符重载Compl

5、ex operator -(Complex c2);void Display()/显示复数的值 cout“(”real“,”imag“)”endl; private：double real;double imag;第9页/共29页10/重载运算符成员函数的实现Complex Complex :operator +(Complex c2)Complex c;c.real = real + c2.real;c.imag = imag + c2.imag;return Complex(c.real,c.imag);Complex Complex : operator -(Complex c2)Com

6、plex c;c.real = real - c2.real;c.imag = imag - c2.imag;return c;第10页/共29页int main()Complex c1(5,4),c2(2,10),c3;cout“c1=”; c1.display();cout“c2=”; c2.display();c3 = c1 - c2; /使用重载运算符完成复数减法cout“c3=c1-c2=”;c3.display();c3 = c1 + c2; /使用重载运算符完成复数加法cout“c3=c1+c2=”;c3.display();运行结果：c1=(5,4)c2=(2,10)c3=c1

7、-c2=(3,-6)c3=c1+c2=(7,14)11第11页/共29页u前置单目运算符 U U（如“+i+i”）u如果要重载 U U 为类的成员函数，使之能实现表达式 U oprd，其中，oprdoprd为A A类的对象，则U U应被重载为A A类的成员函数，无形参。u经重载后，表达式 U oprd 相当于oprd.operator U()123 运算符成员函数的设计第12页/共29页u后置单目运算符 +和-（如“i+i+”）u如果要重载 +和- - 为类的成员函数，使之能实现表达式 oprd+ 或 oprd- ，其中，oprdoprd为A A类的对象，则+或-应被重载为A A类的成员函数，

8、且具有一个intint型的形参（不必写形参名，仅为了与前置单目运算符区分）。u经重载后，表达式 oprd+ 相当于oprd.operator +(0)133 运算符成员函数的设计第13页/共29页将前置“+”和后置“+”运算符重载为时钟类的成员函数。u前置单目运算符，重载函数没有形参；对于后置单目运算符，重载函数需要一个整型形参。u操作数：时钟类的对象u实现时间增加1秒钟.14例2第14页/共29页15class Clock /复数类public:Clock(int newH=0,int newM=0,int newS=0)Hour=newH; Minute=newM; Second=newS

9、;void operator +(); /运算符重载void operator +(int);void ShowTime() /显示复数的值 coutHour“:”Minute“:”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“Clock+:”;第17页/共29页int main()

10、Clock myClock(12,15,59);cout“First time output:”; myClock.ShowTime();myClock+; /重载运算符完成时间加1秒m y C l o c k . S h o w T i m e ( ) ; +myClock; /重载运算符完成时间加1秒myClock.ShowTime();运行结果：First time output:12:15:59Clock+:12:16:00+Clock:12:16:0118第18页/共29页将“+”、“-”运算符重载为复数类的成员函数。u规则： 实部和虚部分别加1或减1.u操作数： 一个，复数类的对象

11、u返回类型：前置：当前对象引用 后置：操作前的对象值19例3第19页/共29页20class Complex /复数类public:Complex(double r=0.0,double i=0,0)real=r;imag=i; Complex& operator +();Complex operator +(int);void Display()/显示复数的值 cout“(”real“,”imag“)”endl; private：double real;double imag;第20页/共29页21/重载运算符成员函数的实现Complex& Complex :operator

12、 +()real+;imag+;return *this; /返回原对象Complex Complex : operator +(int)Complex temp(real, imag); real+; /原对象值+1 imag+; return temp; /返回原对象的值第21页/共29页int main()Complex c1(5,4);coutc1:; c1.display();cout+c1:; (+c1).display();coutc1:; c1.display();coutc1+:; (c1+).display();coutc1:; c1.display();运行结果：c1:(

13、5,4)+c1:(6,5)c1:(6,5)c1+:(6,5)c1:(7,6)22第22页/共29页4 运算符友元函数的设计如果需要重载一个运算符，使之能够用于操作某类对象的私有成员，可以将此运算符重载为该类的友元函数。函数的形参代表从左至右排列的各个操作数。后置单目运算符+和的重载函数，形参列表要增加一个int，但不必写形参名。23第23页/共29页4 运算符友元函数的设计双目运算符B重载后，表达式 oprd1 B oprd2等同于operator B(oprd1,oprd2)前置单目运算符B重载后，表达式 B oprd等同于 operator B(oprd)后置单目运算符+和-重载后，表达式

14、 oprd B等同于 operator B(oprd,0)24第24页/共29页将“+”、“-”运算符重载为复数类的友元函数。u规则： 实部和虚部分别相加减u操作数： 两个操作数都是复数类的对象25例4第25页/共29页26class Complex /复数类public: Complex(double r=0.0,double i=0,0) real=r;imag=i; /友元运算符函数声明 friend Complex operator +(Complex c1, Complex c2); friend Complex operator -(Complex c1, Complex c2);

15、 void Display() /显示复数的值 cout“(”real“,”imag“)”endl; private：double real;double imag;第26页/共29页27/重载运算符成员函数的实现Complex operator +(Complex c1, Complex c2)Complex c;c.real = c1.real + c2.real;c.imag = c1.imag + c2.imag;return c;Complex operator -(Complex c1, Complex c2)Complex c;c.real = c1.real - c2.real;c.imag = c2.imag - c2.imag;return c;第27页/共29页int main()Complex c1(5,4),c2(2,10),c3;cout“c1=”;