文章目录

  • ​​1.[]运算符重载​​
  • ​​2.+运算符重载​​
  • ​​3.+=运算符重载​​
  • ​​4.<<运算符重载，插入运算符​​
  • ​​5.>>运算符重载，提取运算符​​

1.[]运算符重载

  • 有const版本和非const版本(nonconst)
    要以非const版本调用const版本，避免代码的重复，不应用const版本调用nonconst版本，因为const版本意味着不能修改对象的数据成员，而nonconst是可以修改的，尽管可以强制转换为nonconst，但是还是不够合理

2.+运算符重载

  • 最好以友元的方式的重载，那么第一个参数可以是字符串，若不用友元的方式，那么第一个参数不可以是字符串

3.+=运算符重载

  • +运算符可以调用+=运算符

4.<<运算符重载，插入运算符

  • 友元方式重载
  • 流运算符重载

5.>>运算符重载，提取运算符

  • 友元方式重载
    （1）C++的I/O流库的一个重要特性就是能够支持新的数据类型的输出和输入。
    （2）用户可以通过对插入符（<<）和提取符（>>）进行重载来支持新的数据类型。
    （3）流运算符的重载只能使用友元函数进行重载
    （4）问题：为什么一定要使用友元函数进行重载？见代码中的解释
friend istream& operator>>(istream&, 类类型&);
friend ostream& operator<<(ostream&, const 类类型&);
  • eg：24cpp\24cpp\24cpp\01.cpp
#include "String.h"
#include <iostream>
using namespace std;

int main(void)
{
  String s1("abcdefg");

  char ch = s1[2];
  cout<<ch<<endl;

  //一个函数返回引用的话，那么它就可以出现在表达式的左边，这就是返回引用的好处
  s1[2] = 'A';
  s1.Display();

  const String s2("xyzabc");//会调用：const char& String::operator[](unsigned int index) const
  ch = s2[2];
  //s2[2] = 'M';//因为s2是const常量，不允许这种操作，所以返回的引用是const引用即可
  s2.Display();


  String s3 = "xxx";
  String s4 = "yyy";

  String s5 = s3 + s4;//这里要返回一个新对象，赋值给s5，不能修改s3和s4对象的值
  s5.Display();

  //因为“aaa”可以调用String(const char* str="");转换构造成一个字符串类对象
  //因为这里是以友元的方式来重载的，而不能用成员函数的方式，成员函数重载隐含的第一个参数是对象自身，而不是字符串
  String s6 = "aaa" + s3 + "sdfadfa" + "xxxx";
  //String s6 = "xxx" + "aaa" + s3 + "sdfadfa" + "xxxx";//这样不允许，因为没有重载2个char*，所以在做加法时，
  //前2个至少有一个是对象
  s6.Display();

  s3+=s4;
  s3.Display();

  //插入运算符是二元的，第一个运算符是输出流对象cout，第二个参数是要输出的对象本身s3
  //不能以成员函数的方式重载，因为若以成员函数的方式重载，第一个操作会变成对象自身，这明显是不合理的
  cout<<s3<<endl;

  String s7;
  cin>>s7;//从键盘输入
  cout<<s7<<endl;



  return 0;
}
  • 类声明及定义：
    24cpp\24cpp\24cpp\String.h
#ifndef _STRING_H_
#define _STRING_H_
//#include <iostream>等一般不会包含在头文件当中，而这里使用了ostream类型，则需要包含
#include <iostream>
using namespace std;

class String
{
public:
  String(const char* str="");
  String(const String& other);
  String& operator=(const String& other);
  String& operator=(const char* str);

  bool operator!() const;

  //为什么要返回引用？
  //因为一个函数返回引用的话，那么它就可以出现在表达式的左边
  char& operator[](unsigned int index);
  const char& operator[](unsigned int index) const;

  //+运算符是二元运算符，既可以用+运算符来重载，也可以用友元的方式来重载，推荐用友元的方式
  //const String& s1用引用的原因是：参数传递过来，会少一次拷贝构造
  friend String operator+(const String& s1, const String& s2);

  //+=运算符重载，最好以成员函数的方式重载
  //返回的时候用引用，避免返回时对象的拷贝
  String& operator+=(const String& other);

  //输出为string对象
  //cout的类型是ostream
  //返回的是流对象的引用，可以继续输出
  friend ostream& operator<<(ostream& os, const String& str);

  //输入到字符串str中
  friend istream& operator>>(istream& is, String& str);
  ~String(void);

  void Display() const;

private:
  String& Assign(const char* str);
  char* AllocAndCpy(const char* str);
  char* str_;
};

#endif // _STRING_H_

24cpp\24cpp\24cpp\String.cpp

#pragma warning(disable:4996)
#include "String.h"
#include <string.h>
//#include <iostream>
//using namespace std;

String::String(const char* str)
{
  str_ = AllocAndCpy(str);
}

String::String(const String& other)
{
  str_ = AllocAndCpy(other.str_);
}

String& String::operator=(const String& other)
{
  if (this == &other)
    return *this;

  return Assign(other.str_);
}

String& String::operator=(const char* str)
{
  return Assign(str);
}

String& String::Assign(const char* str)
{
  delete[] str_;
  str_ = AllocAndCpy(str);
  return *this;
}

bool String::operator!() const
{
  return strlen(str_) != 0;
}

char& String::operator[](unsigned int index)
{
  //return str_[index];
  //为了避免return str_[index];重复，则应该用
  //non const 版本调用 const版本

  //将非const对象转换为const对象：static_cast<const String&>(*this)
  //static_cast<const String&>(*this)[index]就可以调用到const char& String::operator[](unsigned int index) const这个函数
  //然后返回值去掉常量性const
  return const_cast<char&>(static_cast<const String&>(*this)[index]);
}

const char& String::operator[](unsigned int index) const
{
  return str_[index];
}

String::~String()
{
  delete[] str_;
}

char* String::AllocAndCpy(const char* str)
{
  int len = strlen(str) + 1;
  char* newstr = new char[len];
  memset(newstr, 0, len);
  strcpy(newstr, str);

  return newstr;
}

void String::Display() const
{
  cout<<str_<<endl;
}

String operator+(const String& s1, const String& s2)
{
  //int len = strlen(s1.str_) + strlen(s2.str_) + 1;
  //char* newstr = new char[len];
  //memset(newstr, 0, len);
  //strcpy(newstr, s1.str_);
  //strcat(newstr, s2.str_);
  //
  //String tmp(newstr);//因为返回的是一个对象，所以要返回一个临时对象，如果直接构造一个对象
  //返回：return String(newstr);因为构造函数会分配一个空间，这里newstr会无法释放
  //delete newstr;
  String str = s1;
  str += s2;//调用+=运算符
  return str;
}

String& String::operator+=(const String& other)
{
  int len = strlen(str_) + strlen(other.str_) + 1;
  char* newstr = new char[len];
  memset(newstr, 0, len);
  strcpy(newstr, str_);//自身
  strcat(newstr, other.str_);//other

  //要放到自身对象
  delete[] str_;

  str_ = newstr;
  return *this;
}

ostream& operator<<(ostream& os, const String& str)
{
  os<<str.str_;//因为内部的<<运算符已经重载好了char*，自定义的类型String是没办法重载的
  return os;
}

istream& operator>>(istream& is, String& str)
{
  char tmp[1024];
  cin>>tmp;
  str = tmp;
  return is;
}
  • 测试：
    输入5个a到s7对象，再把s7对象打印输出