操作符重载

　　操作符重载将重载的概念扩展到操作符上，允许赋予C++操作符多种含义。实际上，很多C++（也包括C语言）操作符已经被重载。例如，将*操作符用于地址，将得到存储在这个地址中的值；但将它用于两个数字时，得到的将是它们的乘积。C++根据操作数的数目和类型来决定采用哪种操作。
　　C++允许将操作符重载扩展到用户定义的类型，例如，允许使用+将两个对象相加。编译器将根据操作数的数目和类型决定使用哪种加法定义。
　　要重载操作符，需使用被称为操作符函数的特殊函数形式。格式如下：
operator op(argument-list)
　　其中，op是将要重载的操作符。例如，operator+()重载+操作符，operator*()重载*操作符。op必须是有效的C++操作符，不能虚构一个新的符号。例如，不能有operator@()这样的函数，因为C++中没有@操作符。但是，operator[]()函数将重载[]操作符，因为[]是数组索引操作符。例如，假设有一个Saleperson类，并为它定义了一个operator+()成员函数，以重载+操作符，以便能够将两个Saleperson对象的销售额相加，则如果district2、sid和sara都是Saleperson类对象，便可编写这样的等式：
district2 = sid + sara;
　　编译器发现，操作数是Saleperson类对象，因此使用相应的操作符函数替换上述操作符：
district2 = sid.operator+(sara);
　　下面，通过范例对操作符重载进行阐述，然后再讨论操作符重载的一些限制。
//time.h

#ifndef DFAF_H_
#define DFAF_H_

class Time
{
private:
int hours;
int minutes;
public:
Time();
Time(int h, int m = 0);
void addMin(int m);
void addHr(int h);
void reset(int h = 0, int m = 0);
Time sum(const Time & h) const;
void show() const;
};

#endif

//time.cpp

#include "time.h"
#include

Time::Time()
{
hours = 0;
minutes = 0;
}

Time::Time(int h, int m)
{
hours = h;
minutes = m;
}

void Time::addHr(int h)
{
hours += h;
}

void Time::addMin(int m)
{
minutes += m;
hours += minutes / 60;
minutes %= 60;
}

void Time::reset(int h, int m)
{
hours = h;
minutes = m;
}

Time Time::sum(const Time &t) const
{
Time sum;
sum.minutes = minutes + t.minutes;
sum.hours = hours + t.hours + sum.minutes / 60;
sum.minutes %= 60;
return sum;
}

void Time::show() const
{
std::cout << hours << " hours." << minutes << " minutes." << std::endl;
}

//main.cpp

#include
#include "time.h"

int main()
{
using namespace std;

Time planning;
Time coding(2, 40);
Time fixing(5, 55);
Time total;

cout << "planning time = ";
planning.show();
cout << "coding time = ";
coding.show();
cout << "fixing time = ";
fixing.show();

total = coding.sum(fixing);
cout << "coding.sum(fixing) = ";
total.show();

return 0;
}

　　Time类提供了用于调整和重新设置时间、显示时间、并将两个时间相加的方法。当总的分钟数超过59时，会对小时和分钟数做出调整。下面重载加法操作符，使之能用在两个Time类对象之间，并实现时间的相加，所做的改变很简单，只要将sum()的名称改为operator+()即可。
　　改后的程序：
//time.h

#ifndef DFAF_H_
#define DFAF_H_

class Time
{
private:
int hours;
int minutes;
public:
Time();
Time(int h, int m = 0);
void addMin(int m);
void addHr(int h);
void reset(int h = 0, int m = 0);
Time operator+(const Time & h) const;
void show() const;
};

#endif

//time.cpp

#include "time.h"
#include

Time::Time()
{
hours = 0;
minutes = 0;
}

Time::Time(int h, int m)
{
hours = h;
minutes = m;
}

void Time::addHr(int h)
{
hours += h;
}

void Time::addMin(int m)
{
minutes += m;
hours += minutes / 60;
minutes %= 60;
}

void Time::reset(int h, int m)
{
hours = h;
minutes = m;
}

Time Time::operator+(const Time &t) const
{
Time sum;
sum.minutes = minutes + t.minutes;
sum.hours = hours + t.hours + sum.minutes / 60;
sum.minutes %= 60;
return sum;
}

void Time::show() const
{
std::cout << hours << " hours." << minutes << " minutes." << std::endl;
}

//main.cpp

#include
#include "time.h"

int main()
{
using namespace std;

Time planning;
Time coding(2, 40);
Time fixing(5, 55);
Time total;

cout << "planning time = ";
planning.show();
cout << "coding time = ";
coding.show();
cout << "fixing time = ";
fixing.show();

total = coding + fixing;
cout << "coding + fixing = ";
total.show();

Time morefixing(3, 28);
cout << "more fixing time = ";
morefixing.show();
total = morefixing.operator +(total);
cout << "morefixing.operator+(total) = ";
total.show();

return 0;
}

　　operator+()函数的名称使得可以使用函数表示法或操作符表示法来调用它。
　　那么，可以将两个以上的对象相加吗？例如，如果t1，t2，t3，t4都是Time对象，可以这样做吗：
t4 = t1 + t2 + t3;
　　首先看一下上述语句是如何转换为函数调用的。由于+是从左向右结合的操作符，因此上述语句首先被转换成下面这样：
t4 = t1.operator+(t2 + t3);
　　然后，参数本身再转成一个函数调用，结果如下：
t4 = t1.operator+(t2.operator+(t3));
　　所以，是合法的，而且返回值是t1，t2，t3之和。
　　下面详细介绍C++对用户定义的操作符重载的限制：
　　1.重载后的操作符必须至少有一个操作数是用户定义的类型，这将防止用户为标准类型重载操作符。因此，不能将减法操作符（-）重载为计算两个double值的和。
　　2.使用操作符不能违反操作符原来的句法规则。例如，不能将求模操作符（%）重载成使用一个操作数。
　　3.不能定义新的操作符。
　　4.不能重载下面的操作符：
　　　sizeof——sizeof操作符
　　　.——成员操作符
　　　.*——成员指针操作符
　　　::——作用域解析操作符
　　　?:——条件操作符
　　　typeid——一个RTTI操作符
　　　const_cast——强制类型转换操作符
　　　dynamic_cast——强制类型转换操作符
　　　reinterpret_cast——强制类型转换操作符
　　　static_cast——强制类型转换操作符
　　5.只能通过成员函数进行重载的操作符：
　　　=——赋值操作符
　　　()——函数调用操作符
　　　[]——下标操作符
　　　->——通过指针访问类成员的操作符