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第十八章 运算符的重载

运算符重载就是赋予已有的运算符多重含义。C++中通过重新定义运算符，使它能够用于特定类的对象执行特定的功能。例如，通过对+，—，*，/ 运算符的重新定义，使它们可以完成复数、分数等不同类的对象的加减乘除运算操作。这便增强了C++语言的处理能力。

18．1运算符重载的几个问题
1、 哪些运算符可以重载？
几乎所有的运算符都可以重载，除了以下的几个运算符：
．, ：： ，?:
2、 运算符重载后，优先级和结合性如何？
用户重新定义运算符，不改变原运算符的的优先级和结合性。同时运算符重载后，也不改变运算符的语法结构，即单目运算符只能重载为单目运算符双目运算符只能重载为双目运算符。
3、 编译程序如何选用运算符函数？
在每一种编译系统中，运算符实际上都对应一个函数，只是这种运算对用户具有透明性，使用者并不知道函数的存在。运算符重载实际上是运算符函数的重载，所以运算符的重载实际上是函数的重载。
编译程序对运算符重载的选择，遵循着函数重载的选择原则。当遇到不很明显的运算符时，编译程序将去寻找参数相匹配的运算符函数。
4、 重载运算符有哪些限制？
（1） 不可臆造新的运算符
（2） 坚持四个不能改变。
l 不能改变运算符原有的优先级
l 不能改变运算符原有的结合性
l 不能改变运算符原有的语法结构
l 不能改变运算符原有的操作数个数
但允许改变
运算符的返回类型
（3）C++规定，运算符中，参数类型都是内部类型时，不允许重载。 “：：、*、->、？：”这五个运算符不能重载。
5、 运算符重载必须遵循哪些原则？
运算符重载可以使程序更加简洁，使表达式更加直观，增强可读性。但是，运算符重载使用不宜过多，否则会带来一定的麻烦。
运算符重载必须遵循以下原则：
（1） 重载运算符含义必须清楚。
（2） 重载运算符不能有二义性。
18．2 运算符重载的定义格式两种形式
运算符重载的定义格式：
返回类型 operator 运算符号（参数说明）；
例1：为A类定义一个“++”运算符重载函数
class A
{
...;
A operate ++(A&);
...
};
例2：为A类定义一个“+”运算符重载函数
class A
{
...;
friend A operate +(A&，A&);
...
};
18．3 运算符重载的两种形式
运算符重载的函数有两种形式：成员函数形式和友元函数形式。
1、 重载为成员函数
例18．3．1 下面程序定义一个Time类用来保存时间（时、分、秒），通过重载操作符“+”实现两个时间的相加。
#include
class Time
{
public:
Time(){ hours=0;minutes=0;seconds=0;} //无参构造函数
Time(int h, int m,int s) //重载构造函数
{
hours=h; minutes=m; seconds=s;
}
Time operator +(Time&); //操作符重载为成员函数，返回结果为Time类
void gettime();
private:
int hours,minutes,seconds;
};
Time Time::operator +(Time& time)
{
int h,m,s;
s=time.seconds+seconds;
m=time.minutes+minutes+s/60;
h=time.hours+hours+m/60;
Time result(h,m%60,s%60);
return result;
}
void Time::gettime()
{
cout<t3.gettime();
}
输出结果：
13：7：10

例18．3．2 下面程序用来实现复数的加法运算
即：（x+yi）+(a+bi)=(x+a)+(y+b)i
x+yi+a=(x+a)+yi
#include
class complex
{
public:
complex( ) {real=imag=0; }
complex(double r, double i=0) //虚部可以省略
{
real=r;imag=i;
}
complex operator +(complex & c);
friend void print(complex &c);
private:
double real,imag;
};
complex complex::operator +(complex & c)
{
return complex(real+c.real,imag+c.imag);
}
void print(complex &c)
{
cout<2.0),c3;
c3=c1+c2;
print(c3);
c3=c3+complex(3.5);
print(c3);
}
输出结果：
6+1i

2、操作符重载为友元函数形式
例18．3．3 下面程序修改了例18.3.1，将操作符重载为友元函数实现
#include
class Time
{
public:
Time(){ hours=0;minutes=0;seconds=0;} //无参构造函数
Time(int h, int m,int s) //重载构造函数
{
hours=h; minutes=m; seconds=s;
}
friend Time operator +(Time&,Time&); //重载运算符为友元函数形式
void gettime( );
private:
int hours,minutes,seconds;
};
Time operator +(Time& time1,Time& time2)
{
int h,m,s;
s=time1.seconds+time2.seconds; //计算秒数
m=time1.minutes+time2.minutes+s/60 //计算分数
h=time1.hours+time2.hours+m/60; //计算小时数
Time result(h,m%60,s%60);
return result;
}
void Time::gettime( )
{
cout<函数实现复数的加法运算
#include
class complex
{
public:
complex( ) {real=imag=0; }
complex(double r, double i=0) //虚部可以省略
{
real=r;imag=i;
}
friend complex operator +(complex & c1,complex &c2);
friend void print(complex &c);
private:
double real,imag;
};
complex operator +(complex & c1, complex &c2)
{
return complex(c1.real+c2.real,c1.imag+c2.imag);
}
void print(complex &c)
{
cout<