- •2.5. Простейший ввод и вывод
- •2.5.1. Объект cin
- •2.5.2. Объект cout
- •2.5.3. Манипуляторы
- •2.6. Операторы для динамического выделения и освобождения памяти (new и delete)
- •5. Перегрузка
- •5.1. Перегрузка функций
- •5.2. Перегрузка операторов
- •5.2.1. Перегрузка бинарного оператора
- •5.2.2. Перегрузка унарного оператора
- •5.2.3. Дружественная функция operator
- •5.2.5. Перегрузка оператора []
- •5.2.6. Перегрузка оператора ()
- •5.2.8. Перегрузка операторов new и delete
- •6. Шаблоны
- •6.1. Параметризированные классы
- •6.2. Передача в шаблон класса дополнительных параметров
- •6.3. Шаблоны функций
- •6.4. Совместное использование шаблонов и наследования
- •6.5. Шаблоны класса и friend-функции
- •7.1. Организация ввода-вывода
- •7.2. Состояние потока
- •7.3. Строковые потоки
- •7.4. Организация работы с файлами
- •7.5. Организация файла последовательного доступа
- •Istream& seekg( streampos pos );
- •Istream& seekg( streamoff off, ios::seek_dir dir );
- •7.6. Создание файла произвольного доступа
- •7.7. Основные функции классов ios, istream, ostream
- •8.1. Основы обработки исключительных ситуаций
- •8.2. Перенаправление исключительных ситуаций
- •8.3. Исключительная ситуация, генерируемая оператором new
- •8.4 Генерация исключений в конструкторах
- •8.5. Задание собственной функции завершения
- •8.6. Спецификации исключительных ситуаций
- •8.7. Задание собственного неожиданного обработчика
- •8.8. Иерархия исключений стандартной библиотеки
5.2.2. Перегрузка унарного оператора
При перегрузке унарной операции функция operator не имеет параметров. Как и в предыдущем случае, модифицируемый объект передается в функцию-operator неявным образом, используя указатель this.
Унарный оператор, как и бинарный, может быть перегружен двумя способами:
как компонента-функция без аргументов;
как глобальная функция с одним аргументом.
Как известно, унарный оператор может быть префиксным и постфиксным. Для любого префиксного унарного оператора выражение #a может быть представлено при первом способе как a.operator#(), а при втором как #operator(a).
При перегрузке унарного оператора, используемого в постфиксной форме, выражение вида a# может быть представлено при первом способе как a.operator#(int) или как operator#(a,int) при втором способе. При этом аргумент типа int не существует и используется для отличия префиксной и постфиксной форм при перегрузке.
Ниже приведен пример программы перегрузки оператора ++ и реализации множественного присваивания. Для перегрузки унарного оператора ++, предшествующего оператору ++i, вызывается функция operator ++(). В случае если оператор ++ следует за операндом i++, то вызывается функция operator++(int x), где х принимает значение 0.
#include «iostream»
using namespace std;
class dek_koord
{ int x,y; // декартовы координаты точки
public:
dek_koord(){};
dek_koord(int X,int Y): x(X),y(Y) {}
void operator++();
void operator++(int);
dek_koord operator=(dek_koord);
void see();
};
void dek_koord::operator++() // перегрузка операции ++A
{ x++;}
void dek_koord::operator++(int) // перегрузка операции A++
{ y++;}
dek_koord dek_koord::operator =(dek_koord a)
{ x=a.x; // перегрузка операции =
y=a.y;
return *this;
}
void dek_koord::see()
{ cout << "координата х = " << x << endl;
cout << "координата y = " << y << endl;
}
int main()
{ dek_koord A(1,2), B, C;
A.see();
A++; // увеличение значения компоненты х объекта А
A.see(); // просмотр содержимого объекта А
++A; // увеличение значения компоненты у объекта А
A.see(); // просмотр содержимого объекта А
C=B=A; // множественное присваивание
B.see();
C.see();
}
Результат работы программы:
координата х = 1
координата y = 2
координата х = 1
координата y = 3
координата х = 2
координата y = 3
координата х = 2
координата y = 3
координата х = 2
координата y = 3
5.2.3. Дружественная функция operator
Функция operator может быть не только членом класса, но и friend-функцией этого класса. Как было отмечено ранее, friend-функции, не являясь компонентами класса, не имеют неявного указателя this. Следовательно, при перегрузке унарных операторов в функцию operator передается один, а бинарных – два аргумента. Необходимо отметить, что операторы: =, (), [] и -> не могут быть перегружены с помощью friend-функции operator.
#include <iostream>
using namespace std;
class dek_koord
{ int x,y; // декартовы координаты точки
public:
dek_koord(){};
dek_koord(int X,int Y): x(X),y(Y) {}
friend dek_koord operator*(int,dek_koord);
friend dek_koord operator*(dek_koord,int);
dek_koord operator=(dek_koord);
void see();
};
dek_koord operator*(int k,dek_koord dk) // перегрузка операции int *A
{ dk.x*=k;
dk.y*=k;
return dk;
}
dek_koord operator*(dek_koord dk,int k) // перегрузка операции A*int
{ dk.x*=k;
dk.y*=k;
return dk;
}
dek_koord dek_koord::operator=(dek_koord dk)
{ x=dk.x;
y=dk.y;
return *this;
}
void dek_koord::see()
{ cout << "координаты (х,y) точки = " << x<<’ ’ <<y<< endl;
}
int main()
{ dek_koord A(1,2), B;
A.see();
B=A*2; // увеличение значения объекта А в 2 раза
B.see(); // просмотр содержимого объекта B
}
Результат работы программы:
координаты (х,y) точки = 1 2
координаты (х,y) точки = 2 4
5.2.4. Особенности перегрузки операции =
Доопределение оператора = позволяет решить проблему присваивания, но не решает задачи инициализации, так как при инициализации должен вызываться соответствующий конструктор. В рассматриваемом случае это решается использованием конструктора копирования.
Конструктор выполняет все необходимые действия при вызове функции и копировании содержимого объекта в стек (из стека). Вызов конструктора копирования осуществляется при обращении к функции и передаче в нее в качестве параметра объекта (объектов), а также возврата значения (объекта) из функции.
#include <iostream>
using namespace std;
#include "string.h"
class string
{ char *str; // символьная строка
int size; // длина символьной строки
public:
string(); // конструктор по умолчанию
string(int n,char *s); // конструктор с параметрами
string(const string &); // конструктор копирования
~string(); // деструктор
friend string operator+(string, const string);
string &operator=(const string &);
void see();
};
string::string(){size=0; str=NULL;}; // конструктор по умолчанию
string::string(int n,char *s) // конструктор с параметрами
{ str=new char[size=n>=(strlen(s)+1)? n : strlen(s)+1];
strcpy(str,s);
}
string::string(const string &a) // описание конструктора копирования
{ str=new char[a.size+1]; // выделяем память под this->str (+1 под ’\0’)
strcpy(str,a.str); // копирование строки
size=strlen(str)+1;
}
string::~string(){ if(str) delete [] str;}
string operator+(string s1, const string s2) // перегрузка операции +
{ string ss;
if(!ss.str) ss.str=new char[ss.size=strlen(s1.str)+strlen(s2.str)+2];
for(int i=0; ss.str[i]=s1.str[i]; i++); // перезапись символа ’\0’
ss.str[i]=' '; // удаление ’\0’
for(int j=0; ss.str[i+1]=s2.str[j]; i++,j++); // дозапись второй строки
return ss;
}
string &string::operator =(const string &st) // перегрузка операции =
{ if(this!=&st) // проверка, не копирование ли объекта в себя
{ delete str; // освобождаем память старой строки
str=new char[size=st.size];// выделяем память под новую строку
strcpy(str,st.str);
}
return *this;
}
void string::see()
{ cout << this->str << endl;
}
int main()
{ string s1(10,"язык"), s2(30,"программирования"), s3(30," ");
s1.see();
s2.see();
string s4=s1; // это только вызов конструктора копирования
s4.see();
string s5(s1); // прямой вызов конструктора копирования
s5.see();
s1+s2; // перегрузка + (вызов функции operator +)
s1.see();
s3=s2; // перегрузка = (вызов функции operator =)
s3.see();
s3=s1+s2; //перегрузка операции + , затем операции =
s3.see();
return 0;
}
Результаты работы программы:
язык
программирования
язык
язык
программирования
язык программирования
Инструкция string s4=s1 только вызывает конструктор копирования для объекта s4. В инструкции string s5(s1) выполняется прямой вызов конструктора копирования для объекта s5. Выполнение инструкции s1+s2 приводит к двум вызовам конструктора копирования (вначале для копирования в стек объекта s2, затем s1). После этого выполняется вызов функции operator+ для инструкции s1+s2. При выходе из функции (инструкция return ss) вновь выполняется вызов конструктора копирования. При выполнении инструкции s3=s2 конструктор копирования для копирования объекта s2 в стек не вызывался, так как параметр в operator= передан (и возвращен) по ссылке.