第8章类和对象.ppt

运算符重载函数除了可以作为类的成员函数外，还可以是非成员函数。可以将例10.2改写为例10.3。 例10.3 将运算符“+”重载为适用于复数加法，重载函数不作为成员函数，而放在类外，作为Complex类的友元函数。 #include iostream using namespace std; class Complex {public: Complex（ ）{real=0;imag=0;} Complex（double r,double i）{real=r;imag=i;} friend Complex operator + （Complex c1,Complex c2）;//重载函数作为友元函数 void display（ ）; private: double real; double imag; }; Complex operator + （Complex c1,Complex c2） //定义作为友元函数的重载函数 {return Complex（c1.real+c2.real, c1.imag+c2.imag）;} void Complex∷display（ ） {cout″（″real″,″imag″i）″endl;} int main（ ） {Complex c1（3,4）,c2（5,-10）,c3; c3=c1+c2; cout″c1=″; c1.display（ ）; cout″c2=″; c2.display（ ）; cout″c1+c2 =″; c3.display（ ）; } 与例10.2相比较，只作了一处改动，将运算符函数不作为成员函数，而把它放在类外，在Complex类中声明它为友元函数。同时将运算符函数改为有两个参数。在将运算符“+”重载为非成员函数后，C++编译系统将程序中的表达式c1+c2解释为 operator+（c1,c2） 即执行c1+c2相当于调用以下函数： Complex operator + （Complex c1,Complex c2） {return Complex（c1.real+c2.real, c1.imag+c2.imag）;} 求出两个复数之和。运行结果同例10.2。 为什么把运算符函数作为友元函数呢？因为运算符函数要访问Complex类对象中的成员。如果运算符函数不是Complex类的友元函数，而是一个普通的函数，它是没有权利访问Complex类的私有成员的。 在10.2节中曾提到过： 运算符重载函数可以是类的成员函数，也可以是类的友元函数，还可以是既非类的成员函数也不是友元函数的普通函数。现在分别讨论这3种情况。 首先，只有在极少的情况下才使用既不是类的成员函数也不是友元函数的普通函数，原因是上面提到的，普通函数不能直接访问类的私有成员。 在剩下的两种方式中，什么时候应该用成员函数方式，什么时候应该用友元函数方式？二者有何区别呢？如果将运算符重载函数作为成员函数，它可以通过this指针自由地访问本类的数据成员，因此可以少写一个函数的参数。但必须要求运算表达式第一个参数（即运算符左侧的操作数）是一个类对象， 而且与运算符函数的类型相同。因为必须通过类的对象去调用该类的成员函数，而且只有运算符重载函数返回值与该对象同类型，运算结果才有意义。在例10.2中，表达式c1+c2中第一个参数c1是Complex类对象，运算符函数返回值的类型也是Complex，这是正确的。如果c1不是Complex类，它就无法通过隐式this指针访问Complex类的成员了。如果函数返回值不是Complex类复数，显然这种运算是没有实际意义的。 如想将一个复数和一个整数相加，如c1+i，可以将运算符重载函数作为成员函数，如下面的形式： Complex Complex∷operator+（int i） //运算符重载函数作为Complex类的成员函数 {return Complex（real+i,imag）;} 注意在表达式中重载的运算符“+”左侧应为Complex类的对象，如 c3=c2+i; 不能写成 c3=i+c2; //运算符“+”的左侧不是类对象，编译出错 如果出于某种考虑，要求在使用重载运算符时运算符左侧的操作数是整型量（如表达式i+c2，运算符左侧的操作数i是整数），这时是无法利用前面定义的重载运算符的，因为无法调用i.operator+函数。可想而知，如果运算符左侧的操作数属于C++标准类型（如int）或是一个其他类的对象，则运算符重载函数不能作为成员函数，只能作为非成员函数。如果函数需要访问类的私有成员，则必须声明为友元函数。可以在Complex类中声明： friend Complex operator+