10--c++多态性

例如，前置单目运算符“++”重载的语法 形式如下：
<函数类型>operator++(); 使用前置单目运算符“++”的语法形式如 下： ++<对象>;
运算符成员函数的设计
后置单目运算符 ++和--
运 算 符 重 载
如果要重载 ++或--为类成员函数，使之能够 实现表达式 oprd++ 或 oprd-- ，其中 oprd 为A类对象，则 ++或-- 应被重载为 A 类的成员函数，且具有一个 int 类型形参。 经重载后，表达式 oprd++ 相当于 oprd.operator ++(0)
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运 算 符 重 载
例 通过函数来实现复数相加。
#include <iostream> using namespace std; class Complex //定义Complex类 { public: Complex( ){real=0;imag=0;} //定义构造函数 Complex(double r,double i){real=r;imag=i;} //构造函数重载 Complex complex_add(Complex &c2); //声明复数相加函数 void display( ); //声明输出函数
这表面上看起来像是对构造函数的调用，但其 实并非如此。这是临时对象语法，它的含义是 创建一个临时对象并返回它。
当然，也可以按如下形式返回函数值： Complex Complex::operator + (Complex &c2) { point c; c.real=real+c2.real; c.image=image+c2.image; return c; }
运 算 符 重 载
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规则和限制
C++中能够被重载的运算符有：
运 算 符 重 载
new delete + - * / % ˆ ! = < > += ˆ= &= |= <<= == != ++ -, () []
new[] & | -= *= << >> <= >= ->* ->
delete[] ˜ /= %= >>= && ||
=(3+5，(4-10)i)
=(8，-6i) 在C++中不能在程序中直接用运算符“+”对复数进行相加运算, 5 c3=c1+c2编译会出错—— C++的运算符只适用于基本数据类型。
问题举例——复数的运算
class Complex { //复数类声明 public: Complex(double r = 0.0,double i = 0.0) { real = r; imag=i; } void display(); //显示复数的值 private: double real; double imag; };
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程序输出的结果为： c1 = (5, 4)
c2 = (2, 10)
c3 = c1 - c2 = (3, -6)
c3 = c1 + c2 = (7, 14)
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本例中重载的“+”、“-”函数中，都是创建 一个临时的无名对象作为返回值：
return Complex(real + c2.real, imag + c2.imag);
运算符成员函数的设计
前置单目运算符 U
运 算 符 重 载
如果要重载 U 为类成员函数，使之能够实现
表达式 U oprd，其中 oprd 为A类对象，则
U 应被重载为 A 类的成员函数，无形参。 经重载后， 表达式 U oprd 相当于 oprd.operator U()
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运算符成员函数的设计
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运 算 符 重 载
运算符成员函数的设计
运算符重载为成员函数

运算符重载实质上就是函数重载，当运算 符重载为成员函数之后，它就可以自由地访 问本类的数据成员了。实际使用时，总是通 过该类的某个对象来访问重载的运算符。如 果是双目运算符，一个操作数是对象本身的 数据，由this指针指出，另一个操作数则需 要通过运算符重载函数的参数表来传递；
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。
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两种形式
重载为类的非静态成员函数 重载为非成员函数
运 算 符 重 载
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运算符重载的方法
运 算 符 重 载
定义一个重载运算符的函数，在需要执行被 重载的运算符时，系统就自动调用该函数，以 实现相应的运算。—— 运算符重载实质上是函 数的重载。
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运 算 符 重 载
#include <iostream>
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规则和限制
C++中不能够被重载的运算符有：
运 算 符 重 载
.
（成员访问运算符）
.*
∷ ?:
（成员指针访问运算符）
（域运算符） （条件运算符）
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sizeof （长度运算符）
规则和限制（续）
只能重载C++语言中已有的运算符， 不可臆造新的。 不改变原运算符的优先级和结合性。 不能改变操作数个数。 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。 重载不能改变运算符运算对象（即操作 数）的个数。 重载运算符的函数不能有默认的参数。
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void Complex::display() { cout << "(" << real << ", " << imag << ")" << endl; } int main() { //主函数 Complex c1(5, 4), c2(2, 10), c3;//定义复数类的对象 cout << "c1 = "; c1.display(); cout << "c2 = "; c2.display(); c3 = c1 - c2; //使用重载运算符完成复数减法 cout << "c3 = c1 - c2 = "; c3.display(); c3 = c1 + c2; //使用重载运算符完成复数加法 cout << "c3 = c1 + c2 = "; c3.display(); return 0; }
函数重载 运算符重载 虚函数
静态多态性（编译时的多态性） 动态多态性（运行时的多态性）
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多态性的概念
+：
整数相加 单精度数相加 双精度数相加
4
多态性的例子
问题：用户能否根据自己的需要对C++已提供的运算符进行 重载，赋予它们新的含义，使之一名多用？
例 能否用”+”进行复数相加c2
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运算符成员函数的设计
例如，后置单目运算符“++”重载的语法形式 如下： <函数类型>operator++(int); <对象>++;
使用后置单目运算符“++”的语法形式如下：
例8-2
运算符前置++和后置++重载为时钟类的成 员函数。 前置单目运算符，重载函数没有形参，对 于后置单目运算符，重载函数需要有一个 整型形参。 操作数是时钟类的对象。 实现时间增加1秒钟。
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运算符函数
声明形式 函数类型 operator 运算符（形参）
运 算 符 重 载
{
......
}
重载为类成员函数时 参数个数=原操作数个数-1（后置++、--除外） 重载为非成员函数时 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。
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运算符函数
原因是重载为类的成员函数时，如 果某个对象使用重载了的成员函数，自 身的数据可以直接访问，就不需要再放 在参数表中进行传递，少了的操作数就 是该对象本身。
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Complex Complex::operator + (Complex &c2) { //重载运算符函数实现 return Complex(real + c2.real, imag + c2.imag); //创建一个临时无名对象作为返回值 } Complex Complex::operator - (Complex &c2) { //重载运算符函数实现 return Complex(real - c2.real, imag - c2.imag); //创建一个临时无名对象作为返回值 }


这两种方法的执行效率是完全不同的。 后者的执行过程是这样的：创建一个局部 对象c(这时会调用构造函数)，执行 return语句时，会调用拷贝构造函数， 将c的值拷贝到主调函数中的一个无名临 时对象中。当函数operator+结束时， 会调用析构函数析构对象c，然后c消亡 。两种方法相比，前一种方法的效率高， 因为它是直接将一个无名临时对象创建到 主调函数中
问题举例——复数的运算
用“+”、“-”能够实现复数的加减运