C++单目运算符重载
单目运算符只有一个操作数,如!a,-b,&c,*p,还有最常用的++i和--i等。重载单目运算符的方法与重载双目运算符的方法是类似的。但由于单目运算符只有一个操作数,因此运算符重载函数只有一个参数,如果运算符重载函数作为成员函数,则还可省略此参数。
下面以自增运算符”++“为例,介绍单目运算符的重载。
[例] 有一个Time类,包含数据成员minute(分)和sec(秒),模拟秒表,每次走一秒,满60秒进一分钟,此时秒又从0开始算。要求输出分和秒的值。
#include <iostream>
using namespace std;
class Time
{
public:
Time( ){minute=0;sec=0;} //默认构造函数
Time(int m,int s):minute(m),sec(s){ } //构造函数重载
Time operator++( ); //声明运算符重载函数
void display( ){cout<<minute<<":"<<sec<<endl;} //定义输出时间函数
private:
int minute;
int sec;
};
Time Time::operator++( ) //定义运算符重载函数
{
if(++sec>=60)
{
sec-=60; //满60秒进1分钟
++minute;
}
return *this; //返回当前对象值
}
int main( )
{
Time time1(34,0);
for (int i=0;i<61;i++)
{
++time1;
time1.display( );
}
return 0;
}
</div>
运行情况如下:
34:1 34:2 ┆ 34:59 35:0 35:1 (共输出61行)</div>
可以看到:在程序中对运算符“++”进行了重载,使它能用于Time类对象。“++”和“--”运算符有两种使用方式,前置自增运算符和后置自增运算符,它们的作用是不一样的,在重载时怎样区别这二者呢?
针对“++”和“--”这一特点,C++约定,在自增(自减)运算符重载函数中,增加一个int型形参,就是后置自增(自减)运算符函数。
[例] 在上面例子程序的基础上增加对后置自增运算符的重载。修改后的程序如下:
#include <iostream>
using namespace std;
class Time
{
public:
Time( ){minute=0;sec=0;}
Time(int m,int s):minute(m),sec(s){}
Time operator++( );//声明前置自增运算符“++”重载函数
Time operator++(int);//声明后置自增运算符“++”重载函数
void display( ){cout<<minute<<":"<<sec<<endl;}
private:
int minute;
int sec;
};
Time Time::operator++( )//定义前置自增运算符“++”重载函数
{
if(++sec>=60)
{
sec-=60;
++minute;
}
return *this;//返回自加后的当前对象
}
Time Time::operator++(int)//定义后置自增运算符“++”重载函数
{
Time temp(*this);
sec++;
if(sec>=60)
{
sec-=60;
++minute;
}
return temp; //返回的是自加前的对象
}
int main( )
{
Time time1(34,59),time2;
cout<<" time1 : ";
time1.display( );
++time1;
cout<<"++time1: ";
time1.display( );
time2=time1++; //将自加前的对象的值赋给time2
cout<<"time1++: ";
time1.display( );
cout<<" time2 :";
time2.display( ); //输出time2对象的值
}
</div>
请注意前置自增运算符“++”和后置自增运算符“++”二者作用的区别。前者是先自加,返回的是修改后的对象本身。后者返回的是自加前的对象,然后对象自加。请仔细分析后置自增运算符重载函数。
运行结果如下:
time1 : 34:59(time1原值) ++time1: 35:0 (执行++time1后time1的值) time1++: 35:1 (再执行time1++后time1的值) time2 : 35:0 (time2保存的是执行time1++前time1的值)</div>
可以看到,重载后置自增运算符时,多了一个int型的参数,增加这个参数只是为了与前置自增运算符重载函数有所区别,此外没有任何作用。编译系统在遇到重载后置自增运算符时,会自动调用此函数。
C++双目运算符重载
双目运算符(或称二元运算符)是C++中最常用的运算符。双目运算符有两个操作数,通常在运算符的左右两侧,如3+5,a=b,i<10等。在重载双目运算符时,不言而喻在函数中应该有两个参数。
[例] 定义一个字符串类String,用来存放不定长的字符串,重载运算符“==”、“<”和“>”,用于两个字符串的等于、小于和大于的比较运算。
为了使读者便于理解程序,同时也使读者了解建立程序的步骤,下面分几步来介绍编程过程:
1) 先建立一个String类:
#include <iostream>
using namespace std;
class String
{
public:
String( ){p=NULL;} //默认构造函数
String(char *str); //构造函数
void display( );
private:
char *p;//字符型指针,用于指向字符串
};
String::String(char *str) //定义构造函数
{p=str;} //使p指向实参字符串
void String::display( ) //输出p所指向的字符串
{cout<<p;}
int main( )
{
String string1("Hello"),string2("Book");
string1.display( );
cout<<endl;
string2.display( );
return 0;
}
</div>
运行结果为:
Hello Book</div>
2) 有了这个基础后,再增加其他必要的内容。现在增加对运算符重载的部分。为便于编写和调试,先重载一个运算符“>”。程序如下:
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class String
{
public:
String( ){p=NULL;}
String(char *str);
friend bool operator>(String &string1,String &string2);//声明运算符函数为友元函数
void display( );
private:
char *p;//字符型指针,用于指向字符串
};
String::String(char *str)
{p=str;}
void String::display( ) //输出p所指向的字符串
{cout<<p;}
bool operator>(String &string1,String &string2)//定义运算符重载函数
{
if(strcmp(string1.p,string2.p)>0)
return true;
else return false;
}
int main( )
{
String string1("Hello"),string2("Book");
cout<<(string1>string2)<<endl;
}
</div>
程序运行结果为1。
这只是一个并不很完善的程序,但是,已经完成了实质性的工作了,运算符重载成功了。其他两个运算符的重载如法炮制即可。
3) 扩展到对3个运算符重载。
在String类体中声明3个成员函数:
friend bool operator> (String &string1, String &string2); friend bool operator< (String &string1, String &string2); friend bool operator==(String &string1, String& string2);</div>
在类外分别定义3个运算符重载函数:
bool operator>(String &string1,String &string2) //对运算符“>”重载
{
if(strcmp(string1.p,string2.p)>0)
return true;
else
return false;
}
bool operator<(String &string1,String &string2) //对运算符“<”重载
{
if(strcmp(string1.p,string2.p)<0)
return true;
else
return false;
}
bool operator==(String &string1,String &string2) //对运算符“==”重载
{
if(strcmp(string1.p,string2.p)==0)
return true;
else
return false;
}
</div>
再修改主函数:
int main( )
{
String string1("Hello"), string2("Book"), string3("Computer");
cout<<(string1>string2)<<endl; //比较结果应该为true
cout<<(string1<string3)<<endl; //比较结果应该为false
cout<<(string1==string2)<<endl; //比较结果应该为false
return 0;
}
</div>
运行结果为:
1 0 0</div>
结果显然是对的。到此为止,主要任务基本完成。
4) 再进一步修饰完善,使输出结果更直观。下面给出最后的程序。
#include <iostream>
using namespace std;
class String
{
public:
String( ){p=NULL;}
String(char *str);
friend bool operator>(String &string1, String &string2);
friend bool operator<(String &string1, String &string2);
friend bool operator==(String &string1, String &string2);
void display( );
private:
char *p;
};
String::String(char *str)
{p=str;}
void String::display( ) //输出p所指向的字符串
{cout<<p;}
bool operator>(String &string1, String &string2)
{
if(strcmp(string1.p, string2.p)>0)
return true;
else

