C++ Primer Plus-第11章 使用类

11.1 运算符重载

• C++允许将运算符重载扩展到用户定义的类型
• 要重载运算符，需要使用被称为运算符函数的特殊函数形式：operatorop(argument-list)如operator+()重载＋运算符
• op必须是有效的C++运算符，不能虚构一个新的符号，比如不能是＠

11.2 计算时间：一个运算符重载示例

• 详情见p381，下面记一些重点

• 函数原型：Time operator+(const Time & t) const

• 调用时，有两种方式：total = coding.operator+(fixing);和total = coding + fixing;

• 编译器将根据操作数的类型来确定如何做

  t4 = t1 + t2 + t3;
  t4 = t1.operator+(t2 + t3);
  t4 = t1.operator+(t2.operator+(t3));
  

• 运算符重载的限制：

  1. 重载后的运算符必须至少有一个操作数是用户定义的类型，防止用户为标准类型重载运算符

  2. 使用运算符时不能违反运算符原来的句法规则，比如不能将求模运算符（％）重载成使用一个操作数

  3. 不能创建新运算符

  4. 不能重载下面的运算符：

     

  5. 下面的运算符只能通过成员函数重载：

     • =：赋值运算符
     • ()：函数调用运算符
     • []：下标运算符
     • ->：通过指针访问类成员的运算符

  6. 可重载的运算符：

     

11.3 友元

• C++提供了另外一种形式的访问权限：友元：

  • 友元函数
  • 友元类
  • 友元成员函数

• 通过让函数成为类的友元，可以赋予该函数与类的成员函数相同的访问权限，本节仅介绍友元函数

• 在为类重载二元运算符时（带两个参数的运算符）常常需要友元，比如两个类型不同的参数：A = B*2.75和A = 2.75*B。按理来说应该一样，但第一个参数应该是类对象，所以第二个就会出问题

• 第一种方式是告知每个人按第一种方式编写，另一种解决方式——非成员函数

• 大多数运算符都可以通过成员或非成员函数来重载

• 非成员函数不是由对象调用的，它使用的所有值（包括对象）都是显示参数比如：

  A = 2.75 * B;
  A = operator*(2.75, B);
  //函数原型：
  Time operator*(double m , const Time & t);
  

  • 问题就是非成员函数不能访问对象的私有数据，故出现了友元函数

• 创建友元函数两部曲：

  • 将原型放在类声明中，并加上关键字friend：friend Time operator*(double m , const Time & t);
    • 虽然operator*()函数是在类声明中声明的，但它不是成员函数，所以不能使用成员运算符来调用；
    • 虽然operator*()函数不是成员函数，但它与成员函数的访问权限相同
  • 编写函数定义（因为不是成员函数，所以不要使用Time::限定符），在函数定义时，就不需要写friend关键字了

• 如果要为类重载运算符，并将非类的项作为其第一个操作数，则可以用友元函数来反转操作数的顺序

• 通过友元函数重载<<:

  ostream & operator<<(ostream & os, const Time & t)
  {
      os<<t.hours<<" hours, "<<t.minutes<<" minutes";
  }
  

11.4 重载运算符：作为成员函数还是非成员函数

• 一般来说，非成员函数应该是友元函数
• 在定义运算符时，必须选择一种格式（当两个参数都是同样的时候），因为两种格式都与同一个表达式匹配，同时定义这两种格式将被视为二义性错误

11.5 再谈重载：一个矢量类

• 这小节是个例子，使用了上面的知识点和以前的一些知识点，比如枚举量啊之类的，详情见p398

11.6 类的自动转换和强制类型转换

• C++语言不会自动转换不兼容的类型，比如将数字赋给指针变量

• 当无法自动类型转换时，可以使用强制类型转换，如：

  int *p = (int *) 10;
  

• 可以将类定义成与基本类型或另一个类相关，使得从一种类型转换为另一种类型是有意义的

  • 在C++中，接受一个参数（如果有两个参数，第二个参数提供了默认值的话也行）的构造函数为将类型与该参数相同的值转换成类提供了蓝图：

    Stone(double lbs);//构造函数
    

    Stone cat; cat = 19.6;//double转换为Stone类型

• C++新增了关键字explicit来关闭隐式自动转换这种自动特性，但仍然允许显式强制类型转换：

  explicit Stone(double lbs)
  

• 还有二步转换：比如int先转double再转成Stone；当且仅当不存在二义性时才可以二步转换

• 转换函数：将类对象转换成数字

  • operator typename();转换为typename类型，比如operator double();

  • 转换函数必须是类方法

  • 转换函数不能指定返回类型

  • 转换函数不能有参数

  • 同样不能使用二义性转换

    Stone::operator double() const
    {
        return pounds;//成员变量
    }
    

• 转换函数和友元函数配合，可以实现数字=类+数字和数字=数字+类