从0开始学C++ 第十七课：运算符重载

第十七课：运算符重载

学习目标：

• 理解运算符重载的概念和目的。
• 学习如何在类中重载运算符。
• 掌握重载不同运算符的基本规则。

学习内容：

1. 运算符重载的概念：

   • 运算符重载允许你为自定义数据类型重新定义操作符的行为，使得你可以对类的对象使用像 +、-、== 等标准运算符。

2. 如何在类中重载运算符：

   • 运算符可以通过成员函数或全局函数重载。
   • 一些运算符，如赋值(=)，必须通过成员函数重载。

3. 重载加法运算符的示例：

   • 代码示例：

     #include <iostream>
     using namespace std;
     
     class Point {
     private:
         int x, y;
     
     public:
         Point(int x1, int y1) : x(x1), y(y1)         // 重载 '+' 运算符
         Point operator+(const Point& p) {
             Point point(x + p.x, y + p.y);
             return point;
         }
     
         void display() {
             cout << "(" << x << ", " << y << ")" << endl;
         }
     };
     
     int main() {
         Point p1(1, 2);
         Point p2(3, 4);
         Point p3 = p1 + p2; // 使用重载的 '+' 运算符
         p3.display();
     
         return 0;
     }
     

   • 预计输出效果：

     (4, 6)
     

   • 使用场景： 运算符重载在创建数学类库（如复数类、矩阵类）或自定义数据类型（如大整数类）时非常有用，可以让这些自定义类型的操作更加直观和自然。

练习题： 编写一个类Vector2D表示二维空间中的向量，为这个类重载加法(+)和输出(<<)运算符。加法运算符应返回两个向量的和，输出运算符应以(x, y)的格式打印向量。

答案：

#include <iostream>
using namespace std;

class Vector2D {
private:
    int x, y;

public:
    Vector2D(int x1, int y1) : x(x1), y(y1)    // 重载 '+' 运算符
    Vector2D operator+(const Vector2D& v) {
        return Vector2D(x + v.x, y + v.y);
    }

    // 重载 '<<' 运算符
    friend ostream& operator<<(ostream& output, const Vector2D& v) {
        output << "(" << v.x << ", " << v.y << ")";
        return output;
    }
};

int main() {
    Vector2D v1(5, 4);
    Vector2D v2(2, 3);
    Vector2D v3 = v1 + v2;

    cout << "v1 + v2 = " << v3 << endl;

    return 0;
}

预计输出效果：

v1 + v2 = (7, 7)