第九天2017/04/18（1、友元函数、运算符重载）

1、成员函数和全局函数（友元函数）转换的技巧

从类的成员函数转换为全局函数，只需要加一个this指针；
从全局函数转换为类的成员函数，需要减去一个左操作数参数。【友元函数、成员函数】唯一的区别：友元函数中没有this指针，而成员函数中有this————>因此友元函数的参数要比成员函数的参数多一个。
【技巧】友元函数的多出来的参数相当于成员函数中隐藏的this指针指向的对象*this,例如：friend String operator+(const String& s1,const String& s2); //s1的作用String operator+(const String& s);   //相当于成员函数中的*thisfriend String operator+(const String& s,const char* str);//s的作用String operator+(const char* str);  //相当于成员函数中的*thisfriend String operator+=(String& s1, const String& s2); //s1的作用 String operator+=(const String& s);//相当于成员函数中的*thisfriend String operator+=(String& s,const char* str);//s的作用String operator+=(const char* str);//相当于成员函数中的*this

2、友元函数

//详细讲解：operator+函数的返回值是对象？还是对象的引用？以及各自对应的正确写法！
#include <iostream>
using namespace std;
class Complex
{public:Complex(double r=0,double i=0) {real=r;imag=i;}
//重载函数作为友元函数
//形式1：错误friend Complex& operator+(Complex &c1,Complex &c2)  //【此处代码是错误的】返回的是引用Complex& {Complex tmp;tmp.real = c1.real+c2.real;tmp.real = c1.imag+c2.imag;return tmp;//返回一个临时对象的简写：return Complex(c1.real+c2.real, c1.imag+c2.imag);可以修改成：在被调函数中动态给对象分配空间，这样可以把结果甩出去//  Complex *tmp = new Complex;//  tmp->real = c1.real+c2.real;//  tmp->real = c1.imag+c2.imag;//  return *tmp;}//分析形式1为什么错误？  答：因为返回值为对象的引用时，返回的内容如果是临时对象，在函数//执行结束后，临时对象被析构，因此返回一个无效的值。
//形式2：正确friend Complex  operator+(Complex &c1,Complex &c2) //【此处代码是正确的】返回的是对象Complex{Complex tmp;tmp.real = c1.real+c2.real;tmp.real = c1.imag+c2.imag;return tmp;//返回一个临时对象的简写：return Complex(c1.real+c2.real, c1.imag+c2.imag);}//分析形式2为什么正确？  答：因为返回值为对象时，“调用时operator+(c1,c2);返回的//内容也是临时对象”,但是返回时会调用拷贝构造函数另外创建一个对象来保存临时对象tmp的//值，因此尽管在函数执行结束后，临时对象被析构，但是拷贝构造出来的对象可以返回给主函//数，被主函数中的对象接受。void display(){cout<<"real="<<real<<","<<"imag="<<imag<<endl;}
private:double real;double imag;
};
int main( )
{Complex c1(3,4),c2(5,1),c3;c3=c1+c2;c1.display();c2.display();c3.display();
}

3、运算符重载
注：
不能重载的运算符有 . .* sizeof :: ?:
常用的重载运算符有 [] = ++ – == !=
C++中不能用友元函数重载的运算符有： = ( ) [ ] ->

#include <iostream>
using namespace std;
class Complex
{
public:
//构造函数：写成下面三个，看起来啰嗦，其实是为了防止调用时发生二义性Complex(){real=0; imag=0;}  Complex(double r,double i) {real=r;imag=i;}Complex(double r){real=r;imag=0;} //转换构造函数/*-------------------------------------------------------------------*/
//重载 +
//case1：重载运算符函数为成员函数（左操作数由this指针传递，右操作数由参数传递）Complex operator-(Complex & obj) //返回类型Complex   {Complex tmp;tmp.real = real+obj.real;tmp.imag = imag+obj.imag;return tmp;}
//case2：重载运算符函数为友元函数（左、右操作数由参数传递）friend Complex operator+(const Complex& c1,const Complex& c2)  //返回类型Complex{return Complex(c1.real+c2.real, c1.imag+c2.imag);  }
/*-------------------------------------------------------------------*/
//重载前置++、--Complex& operator--()  //成员函数{return Complex(--real,--imag);  // 返回类型都是引用Complex&}friend Complex& operator++(Complex& obj)  //友元函数{return Complex(++obj.real,++obj.imag); //形参和返回类型都是引用Complex&}
//重载后置++、--Complex operator++(int)  //成员函数{Complex tmp = *this;this->real++;this->imag++;return tmp;}friend Complex operator--(Complex& obj,int)  //友元函数{Complex tmp = obj;obj.real--;obj.imag--;return tmp;}
/*-------------------------------------------------------------------*/
//重载 <<friend ostream& operator<<(ostream& out,Complex& obj)  {out<<"real="<<obj.real<<","<<"imag="<<obj.imag;return out;}//friend void operator<<(ostream& out,Complex& obj)  //这样不能连续输出//{//  out<<"real="<<obj.real<<","<<"imag="<<obj.imag;//}
//【疑问】为什么返回值是ostream& ，而不是void？//【答】为了能够连续的输出;  ||    注：函数返回值当作左值，则必须返回一个引用！
/*-------------------------------------------------------------------*/
private:double real;double imag;
};int main()
{Complex c1(3,4),c2(5),c3;c3 = c1 + c2;//cout<<c1;//等价于operator<<(cout,c1);，调用完成后,返回值为cout，可以作为左值继续输出！cout<<c1<<endl; //等价于operator<<(operator<<(cout,c1),c1);cout<<c2<<endl;cout<<c3<<endl;c3 = 20 + c3;  //这种情况必须用友元函数cout<<c3<<endl;c3--;cout<<c3<<endl;
}

【总结规律】//【返回类型：对象Complex、String】
①  +  -  *  /  %  +=  -=  *=  /=  %=  基本的四则运算friend String operator+(const String& s1,const String& s2);String operator+(const String& s);  friend String operator+(const String& s,const char* str);String operator+(const char* s);  friend String operator+=(String& s1, const String& s2);  String operator+=(const String& s);friend String operator+=(String& s,const char* str);String operator+=(const char* str);
②单目运算符：后置++、后置--Complex operator++(int); friend Complex operator--(Complex& obj,int);
------------------------------------------------------------------------
//【返回类型：对象的引用Complex&、String&】
Complex& operator--()；//前置++、前置--
①连续操作：>> 、 << 、 赋值=friend ostream& operator<<(ostream& out,Complex& obj)；Complex& operator=(const Complex& obj);
②返回值作为“左值”char& operator[](int i); // []操作符========================================================================================
【综合示例】
//String类
//-------------------------------------------------------------------
//重载 =  ：返回的是String&，“连等a=b=c”String& operator=(char *s);String& operator=(const String& s);
//-------------------------------------------------------------------
//重载 +  ：返回的是String （s=s1+s2;因为如果用String&，会使在执行完+后，s1的值也发生变化）//friend String operator+(const String& s1,const String& s2);String operator+(const String& s);  //friend String operator+(const String& s,const char* str);String operator+(const char* s);
//重载 += ：返回的是String//friend String operator+=(String& s1, const String& s2);  String operator+=(const String& s);//friend String operator+=(String& s,const char* str);String operator+=(const char* str);
//-------------------------------------------------------------------
//重载 [] ：返回的是char&char& operator[](int i);const char& operator[](int i) const;
//重载 <<  >> ：返回的是ostream&friend ostream& operator<<(ostream &out,String &s);friend istream& operator>>(istream &in ,String &s);
//-------------------------------------------------------------------
//friend函数：重载> < == != friend bool operator<(const String& s1,const String& s2);friend bool operator>(const String& s1,const String& s2);friend bool operator==(const String& s1,const String& s2);friend bool operator!=(const String& s1,const String& s2);

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