C++入门基础知识148—【关于C++ 二元运算符重载】

news2024/11/14 7:40:53

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今日分享关于C++ 二元运算符重载的相关内容!

关于【C++二元运算符重载】

目录:

  • 一、什么是二元运算符重载
  • 二、二元运算符重载的实现方式
  • 三、二元运算符重载的应用场景
  • 四、一元运算符和二元运算符的区别
  • 五、二元运算符重载实例

运算符重载:运算符重载是C++的一项强大功能。通过重载,可以扩展C++运算符的功能,使它们能够操作用户自定义的数据类型,增加程序代码的直观性和可读性,运算符重载是个强大而有意思的功能,本篇博文主要分享的是二元运算符重载!

一、什么是二元运算符重载

二元运算符重载是指在编程中,允许用户自定义运算符的行为,使其能够应用于自定义的数据类型。二元运算符重载涉及两个操作数,常见的二元运算符包括加号(+)、减号(-)、乘号(*)和除号(/)等。

二、二元运算符重载的实现方式

在C++中,二元运算符重载可以通过成员函数和友元函数两种方式实现:

  1. 成员函数重载‌:在类内部定义一个成员函数,该函数使用operator+()等运算符作为函数名,并接受一个或两个参数(通常是类的对象)。例如,定义一个坐标类Coordinate,并在类中声明成员函数operator+(),参数是另一个Coordinate对象的引用,实现坐标相加的功能‌1。

  2. 友元函数重载‌:通过friend声明将一个全局函数声明为友元函数,使其能够访问类的私有成员。友元函数也可以重载运算符,参数通常是两个类的对象的引用。例如,重载加号运算符时,可以定义一个全局函数operator+(),接受两个Coordinate对象的引用,并返回一个新的Coordinate对象‌1。

三、二元运算符重载的应用场景

二元运算符重载常用于自定义数据类型,如坐标、向量等。通过重载加号运算符,可以实现自定义类型的数学运算,如坐标相加、向量相加等。例如:

  • 坐标相加‌:定义一个坐标类Coordinate,通过成员函数或友元函数重载加号运算符,实现两个坐标相加的功能‌1。
  • 向量相加‌:定义一个向量类,通过重载加号运算符,实现两个向量的相加‌2。

四、一元运算符和二元运算符的区别

操作数数量
‌一元运算符和二元运算符的主要区别在于所需的操作数数量。‌一元运算符只需要一个操作数,而二元运算符需要两个操作数。‌

一元运算符的定义和例子
一元运算符只需要一个操作数。例如,在C语言中,++a和--a都是一元运算符,分别表示自增和自减操作。

二元运算符的定义和例子
二元运算符需要两个操作数。例如,加法(+)、减法(-)、乘法(*)、除法(/)等都是二元运算符。

运算等级和运算的本质
运算等级是指不同运算的优先级和结合性。数学上的运算本质上是集合之间的映射关系,通过已知量的组合获得新的量。

五、二元运算符重载实例

二元运算符需要两个参数,下面是二元运算符的实例。我们平常使用的加运算符( + )、减运算符( - )、乘运算符( * )和除运算符( / )都属于二元运算符。就像加(+)运算符。

下面的实例演示了如何重载加运算符( + )。类似地,您也可以尝试重载减运算符( - )和除运算符( / )。

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#include <iostream>

using namespace std;

class Box

{

   double length;      // 长度

   double breadth;     // 宽度

   double height;      // 高度

public:

   double getVolume(void)

   {

      return length * breadth * height;

   }

   void setLength( double len )

   {

       length = len;

   }

   void setBreadth( double bre )

   {

       breadth = bre;

   }

   void setHeight( double hei )

   {

       height = hei;

   }

   // 重载 + 运算符,用于把两个 Box 对象相加

   Box operator+(const Box& b)

   {

      Box box;

      box.length = this->length + b.length;

      box.breadth = this->breadth + b.breadth;

      box.height = this->height + b.height;

      return box;

   }

};

// 程序的主函数

int main( )

{

   Box Box1;                // 声明 Box1,类型为 Box

   Box Box2;                // 声明 Box2,类型为 Box

   Box Box3;                // 声明 Box3,类型为 Box

   double volume = 0.0;     // 把体积存储在该变量中

   // Box1 详述

   Box1.setLength(6.0);

   Box1.setBreadth(7.0);

   Box1.setHeight(5.0);

   // Box2 详述

   Box2.setLength(12.0);

   Box2.setBreadth(13.0);

   Box2.setHeight(10.0);

   // Box1 的体积

   volume = Box1.getVolume();

   cout << "Volume of Box1 : " << volume <<endl;

   // Box2 的体积

   volume = Box2.getVolume();

   cout << "Volume of Box2 : " << volume <<endl;

   // 把两个对象相加,得到 Box3

   Box3 = Box1 + Box2;

   // Box3 的体积

   volume = Box3.getVolume();

   cout << "Volume of Box3 : " << volume <<endl;

   return 0;

}

当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:

总结

二元运算符重载是C++等编程语言提供的一种机制,允许用户自定义运算符的行为,使其适用于自定义的数据类型。通过成员函数和友元函数两种方式实现,可以增强代码的可读性和灵活性。

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