C++: переопределяем префиксный, постфиксный, унарный и бинарный операторы

Забавно, 2 дня подряд всплывала эта тема - разница в переопределениях унарного и бинарного оператора в С++, пожалуй, сделаю пример для простейшего класса комплексных чисел. Оператор бинарного "+" будет переопределён так, что мы сможем складывать комплексные числа в естественном виде c=a+b, а унарный "+" перед числом пусть меняет знак его мнимой части.

Насчёт переопределения префиксных и постфиксных операций в C++, кстати, тоже есть заморочки, так что добавим реализацию и префиксного, и постфиксного "++" для увеличения на 1 величины действительной части:

#include <stdio.h>

class C { //C - имя класса комплексных чисел
 float re,im; //свойства для хранения действительной и мнимой частей
 public:
 C (float re=0, float im=0) { this->re=re; this->im=im; } //конструктор
 C operator + (C &); //переопределяем БИНАРНЫЙ "+" для сложения комплексных чисел
 C& operator + (void); //переопределяем УНАРНЫЙ префиксный "+" для смены знака мнимой части
 C& operator ++ (void); //переопределяем префискный ++
 C operator ++ (int); //переопределяем постфискный ++
 void show (void); //метод для вывода числа в консоль
};

C C::operator + (C &c2) { //реализация БИНАРНОГО "+" - сложения чисел
 C sum = C (this->re+c2.re,this->im+c2.im);
 return sum;
}

C& C::operator + (void) { //реализация УНАРНОГО "+" -смены знака у мнимой части
 im=-im; return *this;
}

C& C::operator ++ (void) { //переопределяем префиксный ++
 ++re; return *this;
}

C C::operator ++ (int) { //переопределяем постфиксный ++ - нужен параметр int
 C z(this->re,this->im); ++re; return z;
}

void C::show(void) { //вывод числа - не печатаем лишний "-" перед мнимой частью
 if (im<0) printf ("\n%.2f%.2fi",re,im);
 else printf ("\n%.2f+%.2fi",re,im);
}

int main (void) {
 C c1(1,-1);
 C c2(2,2);
 C c3=c1+c2; //сложили 2 комплексных числа
 printf ("\n\nПервое число с1");
 c1.show();
 printf ("\nВторое число с2");
 c2.show();
 printf ("\nСумма с3=с1+с2");
 c3.show();
 c2=+c2; //сменили знак у мнимой части
 printf ("\nСмена знака мнимой части числа с2");
 c2.show();
 printf ("\nВыполнили c0=c1++");
 C c0=c1++;
 printf ("\nПосле этого c0");
 c0.show();
 printf ("\nПосле этого c1");
 c1.show();
 printf ("\nВыполнили c0=++c2");
 c0=++c2;
 printf ("\nПосле этого c0");
 c0.show();
 printf ("\nПосле этого c2");
 c2.show();
 return 0;
}

Если сказать совсем грубо, бинарный "+" порождает новый объект класса C - число, являющееся результатом сложения. При выполнении сложения вида c=a+b; для функции оператора должны быть доступны 2 объекта - объект a через предопределённый указатель this, объект b через параметр (C &c2 в листинге), а в качестве c возвращается созданный функцией объект sum.

С унарным оператором всё проще - достаточно изменить нужное свойство текущего объекта, а новый не порождается.

Обратите также внимание, что префиксный оператор ++ просто изменит состояние объекта, а постфиксный должен создать временный объект (копию исходного) и вернуть его, при этом всё равно увеличив состояние нужного свойства исходного объекта.

Вывод этой программы:

Первое число с1
1.00-1.00i
Второе число с2
2.00+2.00i
Сумма с3=с1+с2
3.00+1.00i
Смена знака мнимой части числа с2
2.00-2.00i
Выполнили c0=c1++
После этого c0
1.00-1.00i
После этого c1
2.00-1.00i
Выполнили c0=++c2
После этого c0
3.00-2.00i
После этого c2
3.00-2.00i

16.06.2013, 21:56 [12334 просмотра]