面向对象程序设计-运算符重载(2020-04-06)

当运算符作用于类类型的运算对象时，可以通过运算符重载重新定义该运算符的含义，合适的使用运算符重载可以提高代码的可读性！

运算符重载

重载运算符函数的参数数量于该运算符作用的运算对象数量一样多，但若该运算符重载函数是成员函数，则它的第一个运算对象绑定到this指针上，所以成员运算符函数的（显式）参数数量比运算对象的数量少一个。

Tips:

• 1.对于一个运算符重载函数来说，它的运算对象不能全是内置类型，因为这样会导致原来正确的运算式不能得到正确的运算(二义性)。
• 2.只能重载已有的运算符，不能发明新的运算符号。

• 3.部分运算符不能被重载，见下图 ：

  
  P1
• 4.某些运算符不应该被重载(尽管它们被可以重载)：逻辑与，逻辑或和逗号运算符，因为它们的运算对象求值顺序规则重载后不能被保留下来看，并且对"||"与"&&"来说，重载版本无法保留它们的短路求值属性。

成员函数还是非成员函数

当我们定义重载的运算符时，需要考虑是将其声明为类的成员函数还是非成员函数，下面给出《C++Primer》上给出的判断准则：

• 1.赋值("=")、小标("[ ]")、调用("()")和成员访问箭头("->")运算符必须是成员。
• 2.复合赋值运算符一般来说应该是成员，但并非必须，这一点与赋值运算符略有不同。
• 3.改变对象状态的运算符或者与给定类型密切相关的运算符，如递增、递减和解引用运算符，通常应该是成员。
• 4.具有对称性的运算符可能转换为任意一端的运算对象，例如算术、相等性、关系和位运算符等，因此它们通常应该是普通的非成员函数。

下面通过重载输入输出运算符来熟悉一下上面的内容：

重载输入输出运算符

#include <iostream>

using namespace std;

class Sales_data{
private:
    int a,b,c;
    //输出一个对象的数据成员不会改变对象的状态，所以这里用const Sales_data&
    friend ostream &operator<<(ostream &os,const Sales_data& a);
    //输入的值会改变对象的数据成员，所以这里不用const
    friend istream &operator>>(istream &is,Sales_data& a);
public:
    Sales_data():a(0),b(0),c(0){};
    Sales_data(int a,int b,int c):a(a),b(b),c(c){};
    ~Sales_data(){cout<<"~Sales_data"<<endl;}
};
ostream &operator<<(ostream &os,const Sales_data& a){
    os<<a.a<<" "<<a.b<<" "<<a.c<<endl;
    return os;
}
istream &operator>>(istream &is, Sales_data &a){
    int t;
    is >> a.a>>a.b>>t;
    //这个if语句用来检查输入是否成功
    if(is)
        a.c = a.a + a.b + t;
    //如果不成功，对象被赋予默认的状态
    else
        a = Sales_data();
}

int main()
{
    Sales_data b(1,2,3);
    cin>>b;
    cout<<b;
    return 0;
}

对于上面这段代码，我们可以看出，输入输出运算符必须是非成员函数，这两个运算符重载函数的第一个参数都是非常量流的引用，另外，它们都访问了Sales_data对象的私有成员，所以我们需要将它们声明为友元。