C++程序设计 第4章
4.1 函数的重载函数的重载4.2 运算符重载运算符重载第第 4 章 重载章 重载返回主目录4.1 函 数 的 重 载函 数 的 重 载4.1.1 函数重载的定义函数重载的定义在第1章介绍C语言与C+之间的关系时，提到C+语言 中允许函数重载，即可以有多个同名但参数形式不完全相同 的函数。它允许程序员定义作用相同但参数形式不同的函 数，在调用时无须记忆多个函数名，而且可以增加程序的可 读性。例如，求两个数中最大值的函数max，不管其参数的 整数类型、实数类型、字符串，都可以使用同名函数来实 现，调用时只需使用max就可以了，编译器将根据实参的类 型判断应该调用哪一个函数。函数重载无须特别声明，只要所定义的函数与已经定义 的同名函数形参形式不完全相同，C+编译器就认为是函数 的重载。例如下面的两个函数：void GetTime(long *ticks);void GetTime(int *hours, int *minutes, int *seconds);作用相同，都是返回当前时间，只是其返回的时间表示形式不同，使用相同的函数名，但其参数形式不同。在使用函数重载时要注意，如果某个函数参数有缺省值，必须保证其参数缺省后调用形式不与其它函数混淆。例如下面的重载是错误的：int f(int a, float b);void f(int a, float b, int c=0);因为第二个函数缺省参数c后，其形式与第一个函数参数形式相同。下面的函数调用语句：f(10, 2.0);具有二义性，既可以调用第一个函数，也可以调用第二个函数，编译器不能根据参数的形式确定到底调用哪一个。类的函数成员同样也可以重载。例如前面介绍的构造函数，一个类可以具有多个不同参数形式的构造函数。类的函数成员的重载与全局函数的重载方法相同。4.1.2 一个简单的例子一个简单的例子下面实现前面提到的max函数的重载版本：int max(int a, int b)if(a>b)return a;elsereturn b;float max(float a, float b) if(a>b) return a; else return b; char * max(char *a, char *b) if(strcmp(a,b)>0) return a; else return b; 这里定义了三个名为max的函数，它们的函数原型不同，C+编译器在遇到程序中对max函数的调用时将根据参数形式进行匹配，如果找不到对应的参数形式的函数定义，将认为该函数没有函数原型，编译器会给出错误信息。4.1.3 在在C+中编译中编译C程序程序在使用C+语言进行程序开发时，由编译器将源程序文 件编译为目标文件，并进行连接。为了实现函数的重载， C+语言编译器在编译时对函数的处理与C语言编译器采取了 不同的方法。C语言编译器在处理函数时只需保留函数名的 信息，即可在连接时将不同的函数区别开来；而C+编译器 在编译时生成一个包含函数名和函数参数信息的符号来取代 原来的函数名，以保证在连接时能够找到正确的函数。但是，有时程序员可能希望编译器对某些函数使用C编译 的习惯来进行处理。例如，需要在C+程序中调用C语言编译 的函数库中的函数，此时可以采取如下的方法来编写包含该 函数库中的函数原型声明的头文件。extern “C“ /*在此处写上函数的原型声明*/编译器将以C语言的编译方式处理该函数的名字。如果要保证该头文件能够同时被C编译器和C+编译器正 确编译，可采用下面的方法：#ifdef _cplusplusextern “C“ #endif/*在此处写上函数的原型声明*/#ifdef _cplusplus#endif4.2 运 算 符 重 载运 算 符 重 载4.2.1 运算符重载的基本方法运算符重载的基本方法C+语言中提供了运算符重载的机制，程序员可以对自 定义的数据类型使用C+语言本身提供的标准运算符进行运算，运算的方式由重载的特殊函数来完成。这些函数有特殊 的函数名，可使用运算符方式进行调用，当然也可以使用传 统的函数调用的方式进行调用。使用运算符重载可以提高程序的可读性。例如，前面讲 的整形数据元素集合类的例子中定义了一个函数Union来实现 集合的并集运算，如果使用+运算符来实现集合的并集运算， 如用A+B表示两个集合A、B的并集运算，则程序会具有更好 的可读性。C+语言中常见的单目和双目运算符大部分都可以重载。 下面以一个简单类的运算的例子来介绍运算符重载的基本方法。先来看看如何在类的定义中声明一个重载的运算符：class Point int x, y; public: Point(int x, int y)Point:x=x;Point:y=y; Point operator +(Point p) return Point(x+p.x, y+p.y); Point operator (Point p) return Point(x-p.x, yp.y); ;在Point类中重载了运算符+、-，实际上定义了两个函数成员，它们的名字是operator +与operator 。定义了这两个函数成员之后，编译器在遇到下面的程序段时，将调用这两个函数成员。 Point p1(10, 0), p2(0, 10);Point p3=p1+p2;Point p4=p1p2;对这里的表达式p1+p2、p1p2，编译器将其解释为：p1.operator +(p2);p1.operator (p2);从这个例子中可以看出，在重载某个运算符时，实际上就是定义了一个函数，函数名为 operator 运算符。对于重载的运算符可以使用运算符方式调用，也可以使用函数调用方式调用。通常对于双目运算符，重载时一般声明为类的友元来提高程序的可读性。例如对上面的类Point，可以采用下面的方法来实现：class Pointint x, y;public:Point(int x,int y)Point:x=x;Point:y=y;friend Point operator +(Point p，Point q)return Point(p.x+q.x, p.y+q.y);fridend Point operator (Point p，Point q)return Point(p.xq.x,p.yq.y);从函数原型中可以直接看出，+、运算符为双目运算符，而重载为函数成员时，函数原型中似乎只有一个参数， 影响了程序的可理解性。当然有时某些运算符必须重载为友 元而不是成员，主要是因为表达式中运算符的顺序问题，因 为重载为函数成员时类对象本身作为第一个运算参数，例如 流输出运算符大于 *乘>=大于等于 *=乘/赋值>>右移 +加>>=右移/赋值 +=加/赋值异或 -减=异或/赋值 -=减/赋值|按位或 ->成员选取|=按位或/赋值 /除|逻辑或 /=除/赋值#include class counterunsigned int value;public:counter( )value=0;void operator+( );void operator ( );void Print( )coutclass counter unsigned int value; public: counter( )value=0; counter(int x)value=x; void operator+( ) value+; void operator ( )value ; friend counter operator +(counter c1，counter c2); operator int( )return value; void Print( )cout#include class Vectint xVal, yVal;public:Vect(int x, int y)xVal=x;yVal=y; int operator (char *); int operator( )(char *); ; int Vect:operator(char *s) if(strcmp(s, “x“)=0) return xVal; if(strcmp(s, “y“)=0) return yVal; return 0; int Vect:operator( )(char *s) if(strcmp(s, “x“)=0) return xVal; if(strcmp(s, “y“)=0) return yVal; return 0; void main( ) Vect v1(10, 20); cout<<v1“x“<<'n' cout<<v1(“y“)<<'n' 上面的程序定义了一个存储二维向量的类Vect，重载了下标运算符和函数调用运算符，在主函数中使用v1“x“和v1“y“来返回v1的x维向量和y维向量。这种表达式更接近数学中的表达方式，使得程序的可理解性更好。
