作業(yè)━━第5章(4)━━運算符重載.

1、運算符重載【學習要點】1 理解多態(tài)性的概念和實現(xiàn)。1編譯時多態(tài)性是通過函數(shù)重載、運算符重載實現(xiàn)的。2運行時多態(tài)性是通過類的繼承 +虛函數(shù)實現(xiàn)的。2 掌握運算符重載的作用和規(guī)則。1在 C+中可根據(jù)需要對運算符賦予多種含義，以配合用戶自定義的類類型2運算符重載是通過定義運算符重載函數(shù)operator 運算符（實現(xiàn)的。3 掌握雙目、單目運算符重載為成員函數(shù)的方法。4 掌握雙目、單目運算符重載為友元函數(shù)的方法。5 掌握重載為成員函數(shù)、重載為友元函數(shù)的區(qū)別：1友元函數(shù)與成員函數(shù)不同，它不是類的成員，沒有this 指針。2運算符=、（）、卜一 不能重載為友元函數(shù)，只能重載為成員函數(shù)。3運算符插入” 只能重

2、載為友元函數(shù)。6掌握幾個特殊運算符 “ +” -”、“ =”“”“的重載。7 掌握類型轉(zhuǎn)換函數(shù)。&掌握自定義字符串類。9 掌握 C+標準庫中的 string 類的使用?！纠}分析】1 下面程序中的錯誤有幾處？#in eludeclass C int x , y ;public:C ( int a , int b : x( a , y( b C operator ( C a C temp ; temp.x=x+a.x ; temp.y=y+a.y ; return temp ; int operator# ( C a return ( x * y ; frie nd C operator

3、= ( C a x=a.x ; y=b.y ; retur n *this ; void show( cout x= x ty= y endl ; ；void main( C a( 2,3 , b( 2,3 , c；(a+b.show( ; c=a ; c.show(;【答案】3【解析】1函數(shù) C operator (C a ;運算符重載是允許用戶重新定義運算符的含義，但此運算符必須是 C+系統(tǒng)預定義的，而”不是 C+預定義的運算符，應換成 + ”。2函數(shù) int operator# (C a ;符號#不允許重載，應換成*”，另外形參 C a 也不需要。3函數(shù) friend C operato

4、r = (C a ; 賦值運算符=只能重載為成員函數(shù)，不能重載為友元函數(shù)，故將 friend 刪去。其次，返回類型最好是C &。2 .編寫程序：存放在 my Vector .cpp 文件中，包含內(nèi)容如下：定義向量類 Vector。私有成員數(shù)據(jù)有：存放 向量在三條坐標軸上投影值的 x、y、z。 公有成員函數(shù)有：可設置 向量中 x、y、z 值的成員函數(shù) void set( float a=0, float b=0, float c=0 ;可輸出向量中 x、y、z 值的成員函數(shù) void show(；構(gòu)造函數(shù) Vector ( float a=0 , float b=0 , float c=

5、0 ;構(gòu)造函數(shù)Vector ( float v 3 ;兩個賦值運算符 =重載成員函數(shù) Vector & operator=( Vector v 、Vector &operator=( float v 3 。將實現(xiàn)兩個向量之間加、減、乘運算 的三個獨立函數(shù)聲明為 Vector 類的友元函數(shù):frie nd Vector operator+( Vector v1 , Vector v2 ；frie nd Vector operator-( Vector v1 , Vector v2 ；frie nd float operator*( Vector v1 , Vector v2 ；3

6、編寫 main(函數(shù)去測試，完成向量間的運算。【提示】若向量 a 在三條坐標軸上的投影為 ax , ay , az，則表達式 a = ax , ay , az 稱 為向量 a的坐標表達式。設有兩個向量a 和 b,它們之間的加、減、乘的運算公式為：a + b = ax +bx , ay +by , az+bz a - b = ax -bx , ay -by , az-bz a * b = ax *bx + ay *by + az *bz將運算符+ ”、“”、 * ”和=”重載，實現(xiàn)向量間的加、減、乘、賦值運算。【答案】編寫程序如下 ：#i nclude#i ncludeclass Vector

7、float x , y ,乙public:Vector( float a=0 , float b=0 , float c=0 x=a ; y=b ; z=c ; Vector( float v 3 x=v0 ; y=v1 ; z=v2 ; void set( float a=0 , float b=0 , float c=0 x=a ; y=b ; z=c ; void show( cout x i;cout ( (y0 ? - : + fabs(y j;cout ( (z0 ? - : + fabs(z k endl ; Vector & operator=( Vector v ;V

8、ector & operator=( float v 3 ;friend Vector operator+( Vector v1 , Vector v2 ;friend Vector operator-( Vector v1 , Vector v2 ;friend float operator*( Vector v1 , Vector v2 ;；Vector & Vector: operator=( Vector v x=v.x ; y=v.y ; z=v.z ; return *this ; Vector & Vector: operator=( float v 3

9、x=v0 ; y=v1 ; z=v2 ; return *this ; Vector operator+( Vector v1 , Vector v2 Vector temp ;temp.x=v1.x+v2.x ; temp.y=v1.y+v2.y ; temp.z=v1.z+v2.z ; return temp ; Vector operator-( Vector v1 , Vector v2 Vector temp ;temp.x=v1.x-v2.x ; temp.y=v1.y-v2.y ; temp.z=v1.z-v2.z ; return temp ; float operator*(

10、 Vector v1 , Vector v2 return ( v1.x*v2.x + v1.y*v2.y + v1.z*v2.z ; void main( float a = 1 , 2,3 ;Vector v1( a , v2( 4,5,6 , v3( 7,8,9 , v4 , v5 ;v4 = v1 + v2 ; v4.show(;v5 = v3 - v1 ; v5.show(;cout v1*v2= v1*v2 endl ;【解析】定義向量類，并對各運算符進行重載。本程序采用友元函數(shù)重載“ +” -”算符，在此也可采用成員函數(shù)重載，從程序可讀性考慮，一般認為雙目運算符，重載為友 元函數(shù)

11、更好些。但重載 “進算符必須用成員函數(shù)?！舅伎碱}】【答案】？選擇題1.下面運算符中，不能重載的是 _ 。A.?:B.+spanC . *D.ob2 被 C+編譯器解釋為 _。Aoperator( obl , ob2B(ob1 , ob2Cob2.operator( ob1Dob1.operator( ob2【答案】 ？ ？【提示】友元函數(shù)重載運算符的調(diào)用形式：operatorv 運算符 ( , 等價于表達式： 5 若 a+b 運算需通過成員函數(shù)實現(xiàn)“ +運算符重載，下面描述中正確的是 _ 。A a 必須為該類對象，b 可為其它數(shù)據(jù)類型B a 和 b 都必須為該類對象C b 必須為該類對象，a

12、可為其它數(shù)據(jù)類型D a 和 b 均可為其它數(shù)據(jù)類型【答案】？【提示】成員函數(shù)實現(xiàn) a+b 時，編譯器解釋為：a.operator(b ,因此左操作數(shù) a 必須為該 類對象，否則無法實現(xiàn)成員函數(shù)的調(diào)用，而右操作數(shù)可以是該類的對象，也可以是其它數(shù) 據(jù)類型。6 MA 是一個類名，下面重載運算符的成員函數(shù)原型 中不正確的是 _。A MA operator-(;B MA operator-( MA ;C MA operator-( MA & ;D MA operator-( MA , MA ;friend fun operator+( fun & ;【提示】運算符“”可以是單目運算符的

13、負”運算，也可以是雙目運算符的 減”運算，因 此成員函數(shù)實現(xiàn)時，可以不帶參數(shù) (實現(xiàn)一元運算，也可以帶一個參數(shù)(實現(xiàn)二元運算，但 不可能是兩個參數(shù)。7 .有下面類定義，并在類外對“ +運算符重載函數(shù)進行定義，其中 不正確的是 _。class Point int x , y ;public:Point operator+(;；A . Point Point: operator+( x+ ; y+ ; return *this ; B.Point Point: operator+( x+=5 ; y+=5 ; return *this ; C.Point Point: operator+( x-

14、; y- ; return *this ; D.Point Point: operator+( int n x+=n ; y+=n ; return *this ; 【答案】？【提示】函數(shù)定義時的參數(shù)聲明必須與函數(shù)原型中的參數(shù)聲明一致。答案D 與函數(shù)原型中的參數(shù)不一致，所以是錯誤的。盡管在答案B 和答案 C 中，函數(shù)的功能和實際理解的自增概念不一樣，但函數(shù)定義是正確的，運算符重載本身就是給運算符重新定義功能。8對 list 類進行邏輯運算符“=重載，下面重載函數(shù)聲明中正確的是 _ 。A.list & list: operator=( const list &a ;B.list

15、list: operator=( const list &a ;C.bool & list: operator=( const list &a ;D.bool list: operator=( const list &a ;【答案】？9.有下面類定義，若主函數(shù)中有定義：fun m , c , d ;則執(zhí)行語句 c=+m;編譯器將其中的+m 解釋為_ 。class fun public: fun operator+=( fun ;OA.c.operator+( m ;B.m=operator+( m ;C . m.operator+( m ;D . operato

16、r+( m ;【答案】？10 .在上題中，若執(zhí)行語句 d+=m;編譯器將其解釋為 _。A.d=operator+=( m ;B.m=operator+=( d ;C.d.operator+=( m ;D.m.operator+=( d ;【答案】？11.有下面類定義，若類外執(zhí)行語句a=b+c;編譯器將其中的 b+c 解釋為:operator +( b,c ;則下面描述中正確的是 _ 。class Comfrie nd Com operator+( . ; ;A. a、b、c 都必須是 Com 的對象。B . a、b 都必須是 Com 的對象。C . a 必須是 Com 的對象，而 b 和 c

17、中只要有一個是 Com 的對象即可D . b、c 都必須是 Com 的對象?！敬鸢浮?？填空題1 .雙目運算符重載為類的成員函數(shù)時，其左操作數(shù)必須是 _ ,而右操作數(shù)可以是【提示】將雙目運算符重載為類的成員函數(shù)時，由于this 指針在非靜態(tài)成員函數(shù)操作對象時都作為第一個隱式參數(shù)傳遞了對象，它充當了雙目運算符的左操作數(shù)，而該成員函數(shù) 的形參則表示雙目運算符的右操作數(shù)。因此左操作數(shù)必須是該類的對象，而右操作數(shù)可以 是類型與形參類型兼容的數(shù)據(jù)。2 .運算符重載必須保持其原來的優(yōu)先級、_、_ 。【提示】運算符重載不能改變操作數(shù)的個數(shù)、運算符的優(yōu)先級、運算符的結(jié)合性、運算符 的語法結(jié)構(gòu)。3 .運算符“ +

18、重載后，若希望該運算符滿足交換性，可將其重載為 _ ?！咎崾尽?成員函數(shù)重載時，其左操作數(shù)必須是類的對象，如果右操作數(shù)是一個其它數(shù)據(jù)類型，就 不可以實現(xiàn)交換。2友元函數(shù)重載時，只需要兩個操作數(shù)中，其中一個是類的對象，這兩個操作數(shù)都作為參數(shù)，所以可滿足運算符 “ +”勺可交換性。即執(zhí)行 sl+s2 和 s2+sl 的結(jié)果是相同的，從而滿 足運算符“ +”勺交換性。4 .運算符重載一種是通過成員函數(shù)來實現(xiàn)，另一種是通過 _來實現(xiàn)。5 .當用成員函數(shù)重載雙目運算符時，運算符的左操作數(shù)必定是 _ 。改寫程序題1 .復數(shù)類 Complex，將運算符“ 以成員函數(shù)形式重載，實現(xiàn)兩復數(shù)相加。試采用友元函 數(shù)

19、改寫該程序中的運算符重載函數(shù)。#i ncludeclass Complex float real , image ;public:Complex( float r=0 , float i=0 : real( r , image( i Complex operator+( Complex &c retur n Complex( real+c.real , image+c.image ; void show( if ( image = 0 cout real + image i endl ;else cout real - (-image i ”、小于”，實現(xiàn)兩個學生的比較運算，學生之間的

20、比較按其成績比較，成績高的學生”大于 成績低的學生”。friend bool operator( Stude nt &s1 , Stude nt &s2 ;frie nd bool operator ”、插入 ”，實現(xiàn)學生數(shù)據(jù)的整體輸入和輸出。friend istream & operator( istream &n , Student &s ;frie nd ostream & operator ( ostream & out , Stude nt &s ;4編寫 main(函數(shù)：定義學生數(shù)組 Student 6 ，實現(xiàn)學生數(shù)據(jù)

21、的鍵盤輸入、降序排序、并將排序后的學生數(shù)據(jù)輸出到顯示器、文件(Stude nt.txt )中各 1 份。編寫程序如下：【答案】？4.編寫程序：自定義一個字符串類 mystri ng ，其聲明部分存放在 mystri ng.h 頭文件中，其成員函數(shù) 的實現(xiàn)部分存放在 mystri ng.cpp文件中，定義內(nèi)容如下：成員數(shù)據(jù)：1char s N ;用于存放字符串的數(shù)組容器， 其中N 為常量2int size ;數(shù)組中最多可容納的元素數(shù)，size = N3int last ;數(shù)組中已用元素的最大下標，空串時last = 0成員函數(shù)：1構(gòu)造函數(shù)：mystri ng (;定義類型轉(zhuǎn)換成員函數(shù)operat

22、or int (;將生日數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為整型數(shù)據(jù)年齡mystri ng ( char * ;mystri ng ( mystri ng & ;可省略不寫2析構(gòu)函數(shù)：mystring ( ; /可省略不寫3成員重載運算符： mystri ng operator + ( mystri ng & ;mystri ng operator + ( char * ;mystri ng & operator += ( mystri ng & ;mystri ng & operator += ( char * ;mystri ng operator = ( mystri ng

23、 & ;/ 可省略不寫mystri ng & operator = ( char * ;bool operator ( mystri ng & ;bool operator ( istream & , mystring & ;ostream & operator ”、 Birth(2001/01/10 ，表示 2002 年 10 月 1 日在 2001 年 1 月 10 日之 后；表達式 Birth(2005/10/01 = Birth(5, 10, 1，表示兩個生日是同一天。4編寫 main(函數(shù)去測試 Birth 類。【提示】庫函數(shù) time(原型：Io ng time( long * t ;功能：提取當前時間，即從1970/0