C++運(yùn)算符重載規(guī)則詳解
C++允許重載的運(yùn)算符和不允許重載的運(yùn)算符
C++中絕大部分的運(yùn)算符允許重載,具體規(guī)定見(jiàn)表
不能重載的運(yùn)算符只有5個(gè):
. (成員訪(fǎng)問(wèn)運(yùn)算符)
.* (成員指針訪(fǎng)問(wèn)運(yùn)算符)
:: (域運(yùn)算符)
sizeof (長(zhǎng)度運(yùn)算符)
?: (條件運(yùn)算符)
前兩個(gè)運(yùn)算符不能重載是為了保證訪(fǎng)問(wèn)成員的功能不能被改變,域運(yùn)算符和sizeof 運(yùn)算符的運(yùn)算對(duì)象是類(lèi)型而不是變量或一般表達(dá)式,不具備重載的特征。
C++運(yùn)算符重載的規(guī)則
C++對(duì)運(yùn)算符重載定義了如下幾條規(guī)則。
1) C++不允許用戶(hù)自己定義新的運(yùn)算符,只能對(duì)已有的C++運(yùn)算符進(jìn)行重載。 例如,有人覺(jué)得BASIC中用“**“作為冪運(yùn)算符很方便,也想在C++中將”**“定義為冪運(yùn)算符,用”3**5“表示35,這樣是不行的。
2) 重載不能改變運(yùn)算符運(yùn)算對(duì)象(即搡作數(shù))的個(gè)數(shù)。如關(guān)系運(yùn)算符“>”和“ <” 等是雙目運(yùn)算符,重載后仍為雙目運(yùn)算符,需要兩個(gè)參數(shù)。運(yùn)算符“ +”,“-”,“*”,“&”等既可以作為單目運(yùn)算符,也可以作為雙目運(yùn)算符,可以分別將它們重載為單目運(yùn)算符或雙目運(yùn)算符。
3) 重載不能改變運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)別。例如“*”和“/”優(yōu)先于“ +”和“-”,不論怎樣進(jìn)行重載,各運(yùn)算符之間的優(yōu)先級(jí)別不會(huì)改變。有時(shí)在程序中希望改變某運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí),也只能使用加圓括號(hào)的辦法強(qiáng)制改變重載運(yùn)算符的運(yùn)算順序。
4) 重載不能改變運(yùn)算符的結(jié)含性。如賦值運(yùn)算符是右結(jié)合性(自右至左),重載后仍為右結(jié)合性。
5) 重載運(yùn)算符的函數(shù)不能有默認(rèn)的參數(shù),否則就改變了運(yùn)算符參數(shù)的個(gè)數(shù),與前面第(2)點(diǎn)矛盾。
6) 重載的運(yùn)算符必須和用戶(hù)定義的自定義類(lèi)型的對(duì)象一起使用,其參數(shù)至少應(yīng)有一個(gè)是類(lèi)對(duì)象(或類(lèi)對(duì)象的引用)。也就是說(shuō),參數(shù)不能全部是C++的標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型,以防止用戶(hù)修改用于標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型數(shù)據(jù)的運(yùn)算符的性質(zhì),如下面這樣是不對(duì)的:
int operator + (int a,int b) { retum(a-b); }
原來(lái)運(yùn)算符+的作用是對(duì)兩個(gè)數(shù)相加,現(xiàn)在企圖通過(guò)重載使它的作用改為兩個(gè)數(shù)相減。 如果允許這樣重載的話(huà),如果有表達(dá)式4+3,它的結(jié)果是7呢還是1?顯然,這是絕對(duì)禁止的。
如果有兩個(gè)參數(shù),這兩個(gè)參數(shù)可以都是類(lèi)對(duì)象,也可以一個(gè)是類(lèi)對(duì)象,一個(gè)是C ++標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型的數(shù)據(jù),如
Complex operator + (int a,Complex&c) { return Complex(a +c.real, c.imag); }
它的作用是使一個(gè)整數(shù)和一個(gè)復(fù)數(shù)相加。
7) 用于類(lèi)對(duì)象的運(yùn)算符一般必須重載,但有兩個(gè)例外,運(yùn)算符“=”和“&”不必重載。
①賦值運(yùn)算符( = )可以用于每一個(gè)類(lèi)對(duì)象,可以利用它在同類(lèi)對(duì)象之間相互賦值。 我們知道,可以用賦值運(yùn)算符對(duì)類(lèi)的對(duì)象賦值,這是因?yàn)橄到y(tǒng)已為每一個(gè)新聲明的類(lèi)重載了一個(gè)賦值運(yùn)算符,它的作用是逐個(gè)復(fù)制類(lèi)的數(shù)據(jù)成員。用戶(hù)可以認(rèn)為它是系統(tǒng)提供的默認(rèn)的對(duì)象賦值運(yùn)算符,可以直接用于對(duì)象間的賦值,不必自己進(jìn)行重載。但是有時(shí)系統(tǒng)提供的默認(rèn)的對(duì)象賦值運(yùn)算符不能滿(mǎn)足程序的要求,例如,數(shù)據(jù)成員中包含指向動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的指針成員時(shí),在復(fù)制此成員時(shí)就可能出現(xiàn)危險(xiǎn)。在這種情況下, 就需要自己重載賦值運(yùn)算符。
②地址運(yùn)算符&也不必重載,它能返回類(lèi)對(duì)象在內(nèi)存中的起始地址。
8) 從理論上說(shuō),可以將一個(gè)運(yùn)算符重載為執(zhí)行任意的操作,如可以將加法運(yùn)算符重載為輸出對(duì)象中的信息,將“>”運(yùn)算符重載為“小于”運(yùn)算。但這樣違背了運(yùn)算符重載的初衷,非但沒(méi)有提髙可讀性,反而使人莫名其妙,無(wú)法理解程序。應(yīng)當(dāng)使重載運(yùn)算符的功能類(lèi)似于該運(yùn)算符作用于標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型數(shù)據(jù)時(shí)所實(shí)現(xiàn)的功能(如用“+”實(shí)現(xiàn)加法,用“>”實(shí)現(xiàn)“大于”的關(guān)系運(yùn)算)。
9) 運(yùn)算符重載函數(shù)可以是類(lèi)的成員函數(shù),也可以是類(lèi)的友元函數(shù),還可以是既非類(lèi)的成員函數(shù)也不是友元函敝的普通函數(shù)。
以上這些規(guī)則是很容易理解的,不必死記。把它們集中在一起介紹,只是為了使讀者有一個(gè)整體的概念,也便于查閱。
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