C++運算符重載規(guī)則詳解
C++允許重載的運算符和不允許重載的運算符
C++中絕大部分的運算符允許重載,具體規(guī)定見表
不能重載的運算符只有5個:
. (成員訪問運算符)
.* (成員指針訪問運算符)
:: (域運算符)
sizeof (長度運算符)
?: (條件運算符)
前兩個運算符不能重載是為了保證訪問成員的功能不能被改變,域運算符和sizeof 運算符的運算對象是類型而不是變量或一般表達(dá)式,不具備重載的特征。
C++運算符重載的規(guī)則
C++對運算符重載定義了如下幾條規(guī)則。
1) C++不允許用戶自己定義新的運算符,只能對已有的C++運算符進行重載。 例如,有人覺得BASIC中用“**“作為冪運算符很方便,也想在C++中將”**“定義為冪運算符,用”3**5“表示35,這樣是不行的。
2) 重載不能改變運算符運算對象(即搡作數(shù))的個數(shù)。如關(guān)系運算符“>”和“ <” 等是雙目運算符,重載后仍為雙目運算符,需要兩個參數(shù)。運算符“ +”,“-”,“*”,“&”等既可以作為單目運算符,也可以作為雙目運算符,可以分別將它們重載為單目運算符或雙目運算符。
3) 重載不能改變運算符的優(yōu)先級別。例如“*”和“/”優(yōu)先于“ +”和“-”,不論怎樣進行重載,各運算符之間的優(yōu)先級別不會改變。有時在程序中希望改變某運算符的優(yōu)先級,也只能使用加圓括號的辦法強制改變重載運算符的運算順序。
4) 重載不能改變運算符的結(jié)含性。如賦值運算符是右結(jié)合性(自右至左),重載后仍為右結(jié)合性。
5) 重載運算符的函數(shù)不能有默認(rèn)的參數(shù),否則就改變了運算符參數(shù)的個數(shù),與前面第(2)點矛盾。
6) 重載的運算符必須和用戶定義的自定義類型的對象一起使用,其參數(shù)至少應(yīng)有一個是類對象(或類對象的引用)。也就是說,參數(shù)不能全部是C++的標(biāo)準(zhǔn)類型,以防止用戶修改用于標(biāo)準(zhǔn)類型數(shù)據(jù)的運算符的性質(zhì),如下面這樣是不對的:
int operator + (int a,int b) { retum(a-b); }
原來運算符+的作用是對兩個數(shù)相加,現(xiàn)在企圖通過重載使它的作用改為兩個數(shù)相減。 如果允許這樣重載的話,如果有表達(dá)式4+3,它的結(jié)果是7呢還是1?顯然,這是絕對禁止的。
如果有兩個參數(shù),這兩個參數(shù)可以都是類對象,也可以一個是類對象,一個是C ++標(biāo)準(zhǔn)類型的數(shù)據(jù),如
Complex operator + (int a,Complex&c) { return Complex(a +c.real, c.imag); }
它的作用是使一個整數(shù)和一個復(fù)數(shù)相加。
7) 用于類對象的運算符一般必須重載,但有兩個例外,運算符“=”和“&”不必重載。
①賦值運算符( = )可以用于每一個類對象,可以利用它在同類對象之間相互賦值。 我們知道,可以用賦值運算符對類的對象賦值,這是因為系統(tǒng)已為每一個新聲明的類重載了一個賦值運算符,它的作用是逐個復(fù)制類的數(shù)據(jù)成員。用戶可以認(rèn)為它是系統(tǒng)提供的默認(rèn)的對象賦值運算符,可以直接用于對象間的賦值,不必自己進行重載。但是有時系統(tǒng)提供的默認(rèn)的對象賦值運算符不能滿足程序的要求,例如,數(shù)據(jù)成員中包含指向動態(tài)分配內(nèi)存的指針成員時,在復(fù)制此成員時就可能出現(xiàn)危險。在這種情況下, 就需要自己重載賦值運算符。
②地址運算符&也不必重載,它能返回類對象在內(nèi)存中的起始地址。
8) 從理論上說,可以將一個運算符重載為執(zhí)行任意的操作,如可以將加法運算符重載為輸出對象中的信息,將“>”運算符重載為“小于”運算。但這樣違背了運算符重載的初衷,非但沒有提髙可讀性,反而使人莫名其妙,無法理解程序。應(yīng)當(dāng)使重載運算符的功能類似于該運算符作用于標(biāo)準(zhǔn)類型數(shù)據(jù)時所實現(xiàn)的功能(如用“+”實現(xiàn)加法,用“>”實現(xiàn)“大于”的關(guān)系運算)。
9) 運算符重載函數(shù)可以是類的成員函數(shù),也可以是類的友元函數(shù),還可以是既非類的成員函數(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整體的概念,也便于查閱。
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