张逸凯_171840708_高级程序设计第四次作业1

在C++编程语言中，操作符重载是一项重要的特性，允许程序员为自定义类型赋予标准操作符的新含义。以下是对给定题目中的知识点的详细解释： ### 一、操作符重载的基本原则 1. **遵循操作符语法**：重载操作符必须保持其原有的语法结构，比如单目操作符不能重载为双目，反之亦然。同时，操作符的优先级和结合性不应改变。 2. **可重载的操作符**：不是所有的操作符都能被重载，例如成员访问操作符'.', 指针成员访问操作符'->*', 作用域解析操作符'::', 条件运算符'?:', 和 sizeof 运算符等是不能重载的。 3. **遵循操作符语义**：虽然这不是强制要求，但通常建议重载操作符时尽量保持与原有操作符相似的语义，以提高代码的可读性和易理解性。 ### 二、操作符重载的实现途径 1. **成员函数重载**：对于双目操作符，可以作为类的成员函数进行重载，形如 `<return type> operator # (<type>);`。对于单目操作符，也可以以成员函数形式重载，如 `<return type> operator # ();`。 2. **全局函数重载**：如果需要对类的非成员进行操作符重载，可以声明为全局函数，形如 `<return type> operator # (<type 1> <parameter 1>, <type 2> <parameter 2>);`。 特别地，对于赋值操作符`=`, 重载时通常返回左操作对象的引用，以便支持连续赋值，如 `<return type> & operator = (const type& parameter);`。而对于下标操作符'[]'，其重载通常如下所示： ```cpp <return type(array)> & operator [](<index type> parameter); ``` ### 三、前缀与后缀"++"运算符的重载差异 1. **实现层面**：前缀`++`运算符重载通常返回加一后的对象引用，而后缀`++`返回的是加一前的对象副本（即创建一个临时对象并返回）。 2. **语义层面**：前缀`++`在表达式中先执行递增操作，然后返回增加后的值，如 `x = ++y;` 中 `x` 获得的是 `y` 加一后的值。后缀`++`则相反，它先返回当前值，然后执行递增，如 `x = y++;` 中 `x` 保留了 `y` 的原始值。 ### 编程题示例 题目要求定义一个`Date`类，包含年、月、日三个数据成员，并通过友元函数重载后缀的自增运算符`++`，使得能够通过`对象名++`的方式实现日期的自增。具体实现可能如下： ```cpp class Date { int year, month, day; friend Date& operator++(Date& date); public: // 构造函数，初始化等方法 }; // 重载后缀++ Date& operator++(Date& date) { if (date.day == 31) { // 如果是31号 date.day = 1; // 重置为1 if (date.month == 12) { // 如果是12月 date.month = 1; // 重置为1 date.year++; // 年份加一 } else { date.month++; // 否则月份加一 } } else { date.day++; // 如果不是31号，日期加一 } return date; // 返回对象引用，支持连续自增 } ``` 同样，可以为`Money`类重载相关的操作符，如加法、减法等，以适应货币计算的需求。 C++中的操作符重载提供了极大的灵活性，使我们可以按照自然的方式来表达自定义类型的运算，但同时也需要注意遵循一定的规则和最佳实践，以保证代码的清晰性和正确性。