重载

为方便使用，C++ 允许在同一个作用域内，声明几个功能类似的同名函数，但是这些同名函数的形式参数（指参数的个数、类型或者顺序）必须不同，不能仅通过返回类型的不同来重载函数。

当调用一个重载函数或重载运算符时，编译器通过把所使用的参数类型与定义中的参数类型进行比较，决定选用最合适的定义。选择最合适的重载函数或重载运算符的过程，称为重载决策。

函数重载

在同一个作用域内，可以声明几个功能类似的同名函数，但是这些同名函数的形式参数（指参数的个数、类型或者顺序）必须不同，不能仅通过返回类型的不同来重载函数。 

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class printData
{
   public:
      void print(int i) {
        cout << "整数为: " << i << endl;
      }
      void print(char c[]) {
        cout << "字符串为: " << c << endl;
      }
};
 
int main(void)
{
   printData pd;
   // 输出整数
   pd.print(5);
   // 输出字符串
   char c[] = "Hello C++";
   pd.print(c);
   return 0;
}

运算符重载

允许程序使用表达式而不是命名函数，可以编写和阅读更容易。

重载函数的函数名是由关键字 operator 和其后要重载的运算符符号构成的。与其他函数一样，重载运算符有一个返回类型和一个参数列表。

将多个合法操作符连接也是合法的。如可以定义一个operator **来用于幂运算。

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Box operator+(const Box&);

声明加法运算符用于把两个 Box 对象相加，返回最终的 Box 对象。大多数的重载运算符可被定义为普通的非成员函数或者被定义为类成员函数。如果我们定义上面的函数为类的非成员函数，那么我们需要为每次操作传递两个参数 :

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Box operator+(const Box&, const Box&);

例：

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#include <iostream>
using namespace std;

class Box
{
public:
    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;
    }

private:
    double length;
    double breadth;
    double height;
};

int main()
{
    // ...
    Box3 = Box1 + Box2;
    volume = Box3.getVolume();
    cout << "Volume of Box3 : " << volume <<endl;
    return 0;
}

可重载的运算符列表：

双目算术运算符 + (加)，-(减)，*(乘)，/(除)，% (取模)
关系运算符 ==(等于)，!= (不等于)，< (小于)，> (大于>，<=(小于等于)，>=(大于等于)
逻辑运算符 ||(逻辑或)，&&(逻辑与)，!(逻辑非)
单目运算符 + (正)，-(负)，*(指针)，&(取地址)
自增自减运算符 ++(自增)，–(自减)
位运算符 | (按位或)，& (按位与)，~(按位取反)，^(按位异或),，<< (左移)，>>(右移)
赋值运算符 =, +=, -=, *=, /= , % = , &=, |=, ^=, <<=, >>=
空间申请与释放 new, delete, new[ ] , delete[]
其他运算符 ()(函数调用)，->(成员访问)，,(逗号)，[](下标)

不可重载的运算符列表：

  • .：成员访问运算符
  • .* ->*：成员指针访问运算符
  • ::：域运算符
  • sizeof：长度运算符
  • ?:：条件运算符
  • #： 预处理符号

一元运算符重载

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#include <iostream>
using namespace std;

class Distance
{
private:
    int feet;   // 0 到无穷
    int inches; // 0 到 12
public:
    // 所需的构造函数
    Distance() {
        feet = 0;
        inches = 0;
    }
    Distance(int f, int i) {
        feet = f;
        inches = i;
    }
    // 显示距离的方法
    void displayDistance()
    {
        cout << "F: " << feet << " I:" << inches << endl;
    }
    // 重载负运算符（ - ）
    Distance operator-()
    {
        feet = -feet;
        inches = -inches;
        return Distance(feet, inches);
    }
};
int main()
{
    Distance D1(11, 10), D2(-5, 11);

    -D1;                  // 取相反数
    D1.displayDistance(); // 距离 D1

    -D2;                  // 取相反数
    D2.displayDistance(); // 距离 D2

    return 0;
}

二元运算符

上上例

关系运算符

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class Distance
{
	...
    bool operator<(const Distance &d) {
        if (feet < d.feet) {
            return true;
        }
        if (feet == d.feet && inches < d.inches) {
            return true;
        }
        return false;
    }
};
int main()
{
    Distance D1(11, 10), D2(5, 11);

    if (D1 < D2) {
        cout << "D1 is less than D2 " << endl;
    }
    return 0;
}

输入输出运算符重载

C++ 能够使用流提取运算符 >> 和流插入运算符 << 来输入和输出内置的数据类型。 可以重载流提取运算符和流插入运算符来操作对象等用户自定义的数据类型。

注意： 我们需要把运算符重载函数声明为类的友元函数，这样我们就能不用创建对象而直接调用函数。 

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#include <iostream>
using namespace std;

class Distance
{
private:
    int feet;   // 0 到无穷
    int inches; // 0 到 12
public:
    // 所需的构造函数
    Distance()
    {
        feet = 0;
        inches = 0;
    }
    Distance(int f, int i)
    {
        feet = f;
        inches = i;
    }
    friend ostream &operator<<(ostream &output, const Distance &D)
    {
        output << "F : " << D.feet << " I : " << D.inches;
        return output;
    }

    friend istream &operator>>(istream &input, Distance &D)
    {
        input >> D.feet >> D.inches;
        return input;
    }
};
int main()
{
    Distance D1(11, 10), D2(5, 11), D3;

    cout << "Enter the value of object : " << endl;
    cin >> D3;
    cout << "First Distance : " << D1 << endl;
    cout << "Second Distance :" << D2 << endl;
    cout << "Third Distance :" << D3 << endl;

    return 0;
}