运算符重载与友元函数

运算符重载

1 运算符重载函数的定义

运算符的重载实际是一种特殊的函数重载，必须定义一个函数，并告诉C++编译器，当遇到该重载的运算符时调用此函数。这个函数叫做运算符重载函数，通常为类的成员函数。
定义运算符重载函数的一般格式：
返回值类型 类名::operator重载的运算符(参数表)
{……}
operator是关键字，它与重载的运算符一起构成函数名。因函数名的特殊性，C++编译器可以将这类函数识别出来。

2 运算符重载函数的参数

2.1 运算符重载函数为类的成员函数

当用类的成员函数实现运算符的重载时，运算符重载函数的参数（当为双目运算符时）为一个或（当为单目运算符时）没有。运算符的左操作数一定是对象，因为重载的运算符是该对象的成员函数，而右操作数是该函数的参数。

2.2 运算符重载函数为非成员函数

当用非成员函数实现运算符的重载时，运算符重载函数的参数为左右操作数

3 单目运算符++ --的重载

单目运算符“++”和“--”存在前置与后置问题。
前置“++”格式为：
返回类型 类名::operator++(){……}
而后置“++”格式为：
返回类型 类名::operator++(int){……}
后置“++”中的占位参数int仅用作区分，并无实际意义，可以给一个变量名，也可以不给变量名。

4 c++中不允许重载的运算符

5 友元函数

5.1 友元函数的说明

友元（friend）函数允许在类外访问该类中的任何成员，就象成员函数一样。友元函数用关键字friend说明

5.2 友元函数的特性

一个常规的成员函数声明描述了三件在逻辑上相互不同的事情
1、该函数能访问类声明的私用部分
2、该函数位于类的作用域之中
3、该函数必须经由一个对象去激活（有一个this指针）
通过将一个函数声明为友元可以使它只具有第一种性质

5.3 友元函数的说明点

1. 友元函数不是类的成员函数，在函数体中访问对象的成员，必须用对象名加运算符“.”加对象成员名。但友元函数可以访问类中的所有成员，一般函数只能访问类中的公有成员。
2. 友元函数不受类中的访问权限关键字限制，可以把它放在类的公有、私有、保护部分，但结果一样。
3. 某类的友元函数的作用域并非该类作用域。如果该友元函数是另一类的成员函数，则其作用域为另一类的作用域，否则与一般函数相同。

5.4 友元类

友元类：整个类可以是另一个类的友元。友元类的每个成员函数都是另一个类的友元函数，都可访问另一个类中的保护或私有数据成员。定义方法如下：
class A{……
friend class B; //声明B为A的友元类
…… };

6、单目运算符的重载及利用友元函数重载<<、>>

#include 
#include 
using namespace std;

class Int;
ostream& operator<<(ostream &out, const Int &d);
istream& operator>>(istream &in, Int &d);

class Int
{
	friend ostream& operator<<(ostream &out, const Int &d);
	friend istream& operator>>(istream &in, Int &d);

public:
	Int(int d = 0) :data(d)
	{

	}

	Int& operator++() // ++a
	{
		data++;
		return *this;
	}

	Int operator++(int) // a++
	{
		Int tmp(data);
		data++;
		return tmp;
	}
private:
	int data;
};

ostream& operator<<(ostream &out, const Int &d)
{
	out << d.data;
	return out;
}

istream& operator>>(istream &in, Int &d)
{
	in >> d.data;
	return in;
}

int main()
{
	Int d(10);
	Int a;

	a = d++; // a = 10 d = 11
	cout << "a:" << a << endl;
	cout << "d:" << d << endl;

	a = ++d; // a = 12 d = 12
	cout << "a:" << a << endl;
	cout << "d:" << d << endl;

	system("pause");
	return 0;
}

一般都将<<、>>运算符的重载写作友元函数，若是重载为类的成员函数，在使用时需要将输入、输出流对象写在运算符的右边，不符合使用习惯

#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

class Int
{
public:
	Int(int d = 0) :data(d)
	{

	}
	ostream& operator<<(ostream &out)
	{
		out << data;
		return out;
	}
	istream& operator>>(istream &in)
	{
		in >> data;
		return in;
	}
private:
	int data;
};

int main()
{
	Int d(10);
	d << cout << endl;
	d >> cin;
	d << cout << endl;
}