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第六章簡介運算子超載 (Operator Overloading) 6-1 運算子超載的基礎 6-2 超載二元運算子 6-3 超載邏輯與關係運算子 6-4 超載一元運算子 6-5 使用夥伴函數 6-6 細部檢視指定運算子 6-7 超載註標運算子

6-1 運算子超載的基礎甚麼是運算子超載? 讓運算子 ( 符號 ) 有不同的意義 EX: 運算子的預設意義 ( 以 + 與 = 為例 ) class frac { ; 可以重新定義 +, +, = 運算子應用 void main() { 在 frac 物件上的意義嗎? int x=5, y =3, z ; z = x + y ; // 使用 = + int a[10], b[10], c[10]; c = a + b ; // 可乎??? frac f1(3,5), f2(2, 5), f3 ; f3 = f1 + f2 ; // 3/5 + 2/5 = 1, 可乎?

如果沒有運算子超載能力 void main() { frac f1(3,5), f2(2, 5), f3 ; f3.set(f1.add(f2)) ; // 模擬 f3 = f1 + f2 ; if (f1.great_equal(f2)) // f1 >= f2 cout << f1 >= f2 ; cout<< f3= ; f3.print() ; // cout << f3= <<f3 ; 也 OK? 缺點? 你的看法

如何超載運算子在類別中建立運算子函數 (operator functions) 語法 class classname { // overload 運算子 X return-type operatorx(arg-list) {

運算子的種類二元運算子 (Binary Operators) EX: 5 + 3, 5>=3 算術運算 : +, -, *, /, =, +=, -=,., 關係運算 : >, <, >=, <= 邏輯運算 : &&,, &,, ^ 一元運算子 a++, --b, -c, +d 其他 [], (), new, delete, ->,?:

6-2 超載二元運算子範例一 class coord { int x, y ; ; void main() { coord o1(10,10), o2(5,3), o3 ; o3 = o1 + o2; // o3 (15, 13) o3.print() ; //later, you can use cout << o3 ;

超載運算子 +, = class coord { int x, y ; ; void main() { coord o1(10,10), o2(5,3), o3 ; o3.set(o1.add(o2)); // o3 = o1 + o2 ; o3.print() ; //later, you can use cout << o3 ;

超載 operator+, = class coord { int x, int y; public: coord(){ coord(int a, int b){x=a; y=b; coord add(coord c) { coord temp ; temp.x = this->x + c.x ; temp.y = this->y + c.y ; return temp ; void set(coord c) { this->x = c.x; this->y=c.y; void print(){cout<<x<<y<<endl; ; o3.set(o1.add(o2)) ; o3.set(o1.add(o2)) ; temp <= o1.add(o2) ; temp <= o1.add(o2) ; o3 <= temp ; o3 <= temp ;

void main() { coord o1(10,10), o2(5,3), o3 ; 超載 operator+, = // // 原 o3.set(o1.add(o2)); o3.operator=(o1.operator+(o2)); class coord { coord operator+(coord c) { // 原 add() coord temp ; temp.x = this->x + c.x ; temp.y = this->y + c.y ; return temp ; void operator=(coord c) { // 原 set() this->x = c.x; this->y=c.y; ;

void main() { coord o1(10,10), o2(5,3), o3 ; 超載 operator+, // // 原 o3.set(o1.add(o2)); = // // o3.operator=(o1.operator+(o2); class coord { o3 = o1 + o2 ; coord operator+(coord c) { // 原 add() coord temp ; temp.x = this->x + c.x ; temp.y = this->y + c.y ; return temp ; void operator=(coord c) { // 原 set() this->x = c.x; this->y=c.y; ;

牢記運算式的真面目 o3 = o1 + o2 ; o3 = o1 + o2 ; o3 = o1.operator+(o2) ; o3 = o1.operator+(o2) ; o3.operator=(o1.operator+(o2)) ; o3.operator=(o1.operator+(o2)) ;

回憶如何超載運算子在類別中建立運算子函數 (operator functions) 語法 class classname { // overload 運算子 X return-type operatorx(arg-list) {

將超載運算子定義在 class 外 class coord { coord operator+(coord c) ; void operator=(coord c) ; ; coord coord::operator+(coord c) {. void coord::operator=(coord c) {

Yet Another Operator+ class coord { coord operator+(const coord& ob2) { return coord(x+ob2.x, y+ob2.y) ; ;

範例二 : 承範例一新增減號 - 改善 operator= 的功能 (later)

範例三 : 需求 void main() { coord o1(10,10), o2(5, 3), o3 ; o3 = o1 + 2 ; Q: o3=o1 +2 的真面目?

範例三 ( 續 ) class coord { int x, y ; public: void main() { coord o1(10,10), o2(3,5), o3 o3 ; o3 o3 = o1 o1 + 2 ; // // o3 o3 = o1.operator+(2) ; coord() { x=y=0 ; coord(int a) { x = a; y = 0 ; coord(int a, int b) {x=a; y=b; coord operator+(coord c) {

範例四 : 請使用 call by reference class coord { ; coord operator+(const coord& c) ; void operator=(const coord& c) ; 優點? 優點? coord coord::operator+(const coord& c) { void coord::operator=(const coord& c) {

習題 class frac { int u, d ; public: // 定義 +, -, *, /, % = 運算子 ;

連加與連等連加, OK? o4 = o1+o2+o3 ; 連等, OK? 參考範例二 o1=o2=o3;

習題為 frac 加入 +=, -=, *=, /=

6-3 超載邏輯與關係運算子二元運算子 (Binary Operators) 算術運算 : +, -, *, /, =, +=, -=,., 關係運算 : >, <, >=, <=, == 邏輯運算 : &&,, &,, ^

範例一 : class coord { Q: o1==o2 的真面目? int x, y ; public: coord() {x = 0 ; y=0 ; coord(int i, int j) { x=i; y=j; bool operator==(const coord& ob2) ; bool operator&&(const coord& ob2) ; ; void main() { coord o1(10,10); o2(5,3) ; if (o1 == o2) cout << o1 == o2 <<endl ; if (o1 && o2) cout << as you wish. <<endl ;

範例一 ( 續 ) bool coord::operator==(const coord& ob2) { return (this->x==ob2.x) && (this->y==ob2.y);

習題 : 替 frac 加上 ==, >, <, >=, <= 運算子

6-4 超載一元運算子一元運算子 ++, --, +, - 需求 : void main() { coord o1(10, 10), o2 ; o1.operator++() o2 = ++o1 ; o1.print() ; // 前置 ++, prefix o2 = o1++ ; o1.print() ;// 後置 ++, postfix

範例一 : 前置 ++ class coord { int x, y ; public: coord operator++() { Q1: 為何不寫 void operator++()? Q1: 為何不寫 void operator++()? x++; y++ ; return *this;

範例二 : 如何分辨 prefix 與 postfix ++ class coord { int x, y; public: coord(){ coord(int a, int b){x=a; y=b; coord& operator++() { // prefix ++ x++; y++ ; return *this; coord operator++(int) {//postfix ++ coord temp = *this ; x++; y++ ; return temp ; ++o1 ; ++o1 ; o1++ ; // // 解釋函數內容

範例三 : 超載負號 class coord { coord& operator-() { x = -x; y =-y; return *this; coord operator-(const coord& c) { ; 這樣的 operator- 對嗎? try try o1 o1 = -o2 ; // // o2(10,10)

習題 : class frac 加入 ++, --, -

6-5 使用夥伴運算子函數源起 o3 = o1+o2 ; o3 = o1.operator+(o2) ; o3 = o1+5 ; o3 = o1.operator+(5) ; o3 = 5 + o1 ; o3 = 5.operator+(o1);????? 使用夥伴函數來定義運算子! 使用夥伴函數來定義運算子!

範例一 : 記起來參考 operator+(coord, coord) Q1: 是否為 class coord 的成員? Q2: 可否取用 x, x, y? #include<iostream.h> class coord { friend int x, y coord ; operator+(coord ob1, coord ob2) ; ; coord operator+(coord ob1, coord ob2) { return coord(ob1.x+ob2.x, ob1.y+ob2.y) ; void main() { coord o1(10,10), o2(5, 3), o3; o3 = o1 + o2 ; // o3 = operator+(o1, o2) ;

範例二 : 10+ob2 的解決 class coord{ int x, y ; public: coord(){x=0;y=0; coord(int a){x=a;y=a; coord(int a, int b){x=a;y=b; friend coord operator+(coord ob1, coord ob2); void print(){cout<<x<<y<<endl; ;coord operator+(coord ob1, coord ob2) { return coord(ob1.x+ob2.x, ob1.y+ob2.y) ; void main() { coord o1(10,10), o2(5, 3), o3; o3 = 10 + o2 ; // It s OK, why?

範例三 : 自己看一元運算符號的負載使用 friend functions

很多個 class 的 operator+ class coord { ; class frac { ; coord operator+(coord ob1, coord ob2) ; frac operator+(frac ob1, frac ob2) ; void main() { coord o1(10,10), o2(5,3), o3; o3 = o1 + o2 ; // 呼叫哪一個 operator+ frac f1(5,3), f2(2,7), f3; f3 = f1 + f2 ;

定義二元運算子函數的常態 class frac { Q: Q: operator= 需要用此種方式嗎? // 將以下之外部函數宣告成朋友函數 ; frac operaotr+(const frac& f1, const frac& f2) { frac operaotr-(const frac& f1, const frac& f2) { frac operaotr*(const frac& f1, const frac& f2) { frac operaotr/(const frac& f1, const frac& f2) { bool operaotr==(const frac& f1, const frac& f2) { bool operaotr>(const frac& f1, const frac& f2) {

6-6 細部檢查指定運算子 operatr= 要不要有回傳值? void operaotr=(const coord& ob); o1 = o2 = o3 ; // o1 = (o2=o3) ; o1.operator=(o2.operator=(o3)) ; 那要回傳什麼? 那要回傳什麼?

operator= 的回傳值 class coord { coord operator=(const coord& ob) { x = ob.x ; y = ob.y ; return ob ;

operator= 的回傳值 class coord { coord& operator=(const coord& ob) { x = ob.x ; y = ob.y ; return ob ;

operator= 的回傳值 class coord { coord& operator=(const coord& ob) { x = ob.x ; y = ob.y ; return *this ; this x y.

operator= 的內容 class coord { coord& operator=(const coord& ob) { x = ob.x ; y = ob.y ; return *this; ; Q1: 不寫 operator= 會不會怎樣? 如 o1 = o2 ; bit-wise copy Q2: 那寫這個幹嘛? 當成員中有 pointer 時

範例一 class strtype { 與 copy constructor 幾乎相同!! char *p; int len ; ; strtype& strtype::operator=(const strtype&ob){ if (&ob == this) return ; // what means? if (len < ob.len) { delete[] p; p = new char[ob.len+1] ; len = ob.len ; strcpy(p, ob.p) ; return *this ;

6-7 超載註標運算子需求 class SafeArray { int a[50] ; ; void main() { SafeArray s ; 但我可否使用 : cout << s[10]; s[10] = 77 77 ; cout << s.get(10) ; // cout << s.a[10] ; s.insert(10, 77) ; // s.a[10] = 77 ;

operator[] SafeArray s ; cout << s[10] ; // cout << s.operator[](10) ; s[10] = 77 ; // s.operator[](10) = 77 ; 奇怪, 怎麼會有寫在等號右邊的函數? 奇怪, 怎麼會有寫在等號右邊的函數?

可寫在等號右邊的函數 int buffer ; int& get_buffer() ; void main() { get_buffer() = 10 ; cout << get_buffer() <<endl ; int& get_buffer() { return buffer ;

可寫在等號右邊的函數 const int SIZE = 20 ; int a[size] ; int& getelement(int index) { return a[index] ; void main() { getelement(5) = 100 ; // a[5] = 100 ; cout << getelement(5) <<endl ;

安全的陣列 class SafeArray { int a[20] ; public: int& operator[](int index) { if(index<0 index >19) {cout<< out of boundary <<endl; exit(1); else {return a[index]; // DIY, 檢查 index 的範圍 void main() { SafeArray sa; sa[5] = 10 ; cout << sa[5] ; EX: void main() { SafeArray sa(20) ;

class Frac 完成了沒?