运算符重载及多态第五章哈尔滨工程大学.ppt

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1、第五章 运算符重载及多态,吴良杰,Harbin Engineering University,运算符重载实例,复数的运算class complexpublic:complex(double r=0.0,double i=0.0)real=r;imag=i;void display()coutreal“,”imagendl;private:double real;double imag;,运算符重载,问题:1)用“+”、“-”能够实现复数的加减运算吗？2)如何实现复数加减运算?重载“+”、“-”运算符 Complex operator+(const Complex,运算符重载,运算符重载 对已有

2、的运算符赋予多重含义必要性 C+中预定义的运算符其运算对象只能是基本数据类型，而不适用于用户自定义类型（如类）实现机制 将指定的运算表达式转化为对运算符函数的调用，运算对象转化为运算符函数的实参。编译系统对重载运算符的选择，遵循函数重载的选择原则。,运算符重载,两种形式重载为类成员函数声明形式函数类型 operator 运算符(形参).重载为友元函数 声明形式friend 函数类型 operator 运算符(形参).,运算符重载重载为成员函数,例：将“+”、“-”运算重载为复数类的成员函数。规则:实部和虚部分别相加减。操作数:两个操作数都是复数类的对象。,运算符重载重载为成员函数,#inclu

3、declass complexpublic:complex(double r=0.0,double i=0.0)real=r;imag=i;complex operator+(complex c2);complex operator-(complex c2);void display()coutreal,imagendl;private:double real,imag;,运算符重载重载为成员函数,complex complex:operator+(complex c2)complex c;c.real=c2.real+real;c.imag=c2.imag+imag;return compl

4、ex(c.real,c.imag);complex complex:operator-(complex c2)complex c;c.real=real-c2.real;c.imag=imag-c2.imag;return complex(c.real,c.imag);,运算符重载重载为成员函数,void main()complex c1(5,4),c2(2,10),c3;coutc1=;c1.display();coutc2=;c2.display();c3=c1-c2;coutc3=c1-c2=;c3.display();c3=c1+c2;coutc3=c1+c2=;c3.display(

5、);,运算符重载重载为成员函数,声明形式函数类型 operator 运算符(形参).complex complex:operator+(complex c2)complex c;c.real=c2.real+real;c.imag=c2.imag+imag;return complex(c.real,c.imag);,运算符重载重载为成员函数,重载为类成员函数时 参数个数=原操作数个数-1(后置+、-除外)双目运算符 B表达式：oprd1 B oprd2B：重载运算符oprd1：A 类对象oprd2：形参重载后：oprd1 B oprd2 oprd1.operator B(oprd2),运算符

6、重载重载为成员函数,前置单目运算符 U表达式:U oprd oprd:对象 U:重载为无形参的成员函数，重载后:表达式 U oprd 相当于 oprd.operator U()后置单目运算符：+和-表达式 oprd+或 oprd-+或-：被重载为具有一个 int 类型形参的成员函数。重载后：oprd+相当于 oprd.operator+(0),运算符重载重载为成员函数,例：将运算符前置+和后置+重载为时钟类的成员函数。操作数：时钟类的对象功能：实现时间增加1秒钟class Clockpublic:Clock(int NewH=0,int NewM=0,int NewS=0);void Show

7、Time();Clock operator+();Clock operator+(int);private:int Hour,Minute,Second;,运算符重载重载为成员函数,Clock Clock:operator+()Second+;if(Second=60)Second=Second-60;Minute+;if(Minute=60)Minute=Minute-60;Hour+;Hour=Hour%24;return*this;,运算符重载重载为成员函数,Clock Clock:operator+(int)Clock old=*this;+(*this);return old;/后置

8、自增表达式的值是变量的原值。,运算符重载重载为成员函数,void main()Clock myClock(23,59,59);/定义对象coutFirst time output:;myClock.ShowTime();/显示时间 coutShow myClock+:;(myClock+).ShowTime();/时间自增（后置）coutShow+myClock:;(+myClock).ShowTime();/时间自增(后置),程序运行结果为：First time output:23:59:59Show myClock+:23:59:59Show+myClock:0:0:1,运算符重载重载为友

9、元函数,#includeclass com public:com(double r=0.0,double i=0.0)real=r;imag=i;friend com operator+(com c1,com c2);friend com operator-(com c1,com c2);void display();private:double real;double imag;,com operator+(com c1,com c2)return com(c2.real+c1.real,c2.imag+c1.imag);com operator-(com c1,com c2)return

10、com(c1.real-c2.real,c1.imag-c2.imag);,运算符重载重载为友元函数,void com:display()cout(real,imag)endl;void main()com c1(5,4),c2(2,10),c3;coutc1=;c1.display();coutc2=;c2.display();c3=c1-c2;coutc3=c1-c2=“;c3.display();c3=c1+c2;coutc3=c1+c2=“;c3.display();,c3=operator(c1,c2);,c3=operator+(c1,c2);,程序输出的结果为：c1=(5,4)c

11、2=(2,10)c3=c1-c2=(3,-6)c3=c1+c2=(7,14),运算符重载重载为友元函数,声明形式friend 函数类型 operator 运算符(形参).形参：参数个数=原操作数个数，且至少应该有一个自定义类型的形参。,运算符重载重载为友元函数,双目运算符 B重载表达式oprd1 B oprd2 等同于operator B(oprd1,oprd2)前置单目运算符 B重载表达式 B oprd 等同于operator B(oprd)后置单目运算符+和-重载表达式 oprd B 等同于operator B(oprd,0),运算符重载规则,1）可以重载C+中除下列运算符外的所有运算符：

12、.*:?:2）只能重载C+语言中已有的运算符，不可臆造新的。3）不改变原运算符的优先级和结合性。4）不能改变操作数个数。5）经重载的运算符，其操作数中至少应该有一个是自定义类型。,多态性,什么是多态性?一词多意 多态性是指发出同样的消息被不同类型的对象接收时有可能导致完全不同的行为。多态性表现形式 1)不同的对象在收到相同的消息时，产生不同的动作；2)同一对象收到相同的消息却产生不同的函数调用。,多态性,类型重载多态强制转换多态包含多态参数多态实现函数重载运算符重载虚函数,虚函数,#include class B0 public:void display()coutB0:display()en

13、dl;class B1:public B0 public:void display()coutB1:display()endl;class D1:public B1 public:void display()coutD1:display()endl;,void main()B0 b0,*pb0;B1 b1;D1 d1;pb0=,运行结果：B0:display()B0:display()B0:display(),虚函数,问题：如何通过基类指针访问派生类中同名的成员函数？解决方法：使用虚函数。什么是虚函数？一个类的非静态成员函数。声明时使用virtual关键字限定。,虚函数,声明virtual 返

14、回值类型 函数名(参数表)函数体说明virtual只能出现在函数声明语句中，不能出现在实现时。,虚函数,#include class B0 public:virtual void display()coutB0:display()endl;class B1:public B0 public:void display()coutB1:display()endl;class D1:public B1 public:void display()coutD1:display()endl;,27,void main()B0 b0,*pb0;B1 b1;D1 d1;pb0=,运行结果：B0:display

15、()B1:display()D1:display(),虚函数,虚函数特点：当一个类的某个成员函数被声明为虚函数，则由该类派生出来的所有派生类中，该函数始终保持虚函数的特征。使用要点当在派生类中重新定义虚函数时，不必加关键字virtual。但重新定义时不仅要同名，而且它的参数表和返回类型全部与基类中的虚函数一样，否则出错。,虚函数虚析构函数,何时需要虚析构函数？当通过基类指针删除派生类对象时通过基类指针调用对象的析构函数，并且被析构的对象是有重要的析构函数的派生类的对象，就需要让基类的析构函数成为虚拟的。,模板,问题：为什么要使用模板？举例：计算两个整型数的加法和 两个实型数加法。解决方法：函数

16、重载缺点：函数要写再次。如何克服缺点：使用函数模板如一个食品模型，填充不同的原料，得到不同名称的食品。,模板函数模板,作用：创建一个通用功能的函数，以支持多种不同形参，进一步简化重载函数的函数体设计。声明：template 函数声明,模板函数模板,#include template t sum(t x,t y,t z)return x+y+z;template t sum(t x,t1 y)return x+y;void main()coutsum(2,a)endl;coutsum(a,2)endl;coutsum(2,5,7)endl;coutsum(1.2,5.0,7.5)endl;,模板

17、类模板,作用：类声明一种模式，使得类中的某些数据成员、某些成员函数的参数、某些成员函数的返回值，能取任意类型（包括基本类型的和用户自定义类型）。,模板类模板,template class Store private:T item;int haveValue;public:Store(void);T GetElem(void);void PutElem(T x);,模板类模板,template Store:Store(void):haveValue(0)template T Store:GetElem(void)if(haveValue=0)cout No item present!endl;exit(1);return item;,模板类模板,template void Store:PutElem(T x)haveValue+;item=x;,模板类模板,void main(void)Store S1,S2;Store D;S1.PutElem(3);S2.PutElem(-7);cout S1.GetElem()S2.GetElem()endl;cout Retrieving object D;cout D.GetElem()endl;,