運算子重載

 2021/06/24 

運算子重載(operator overloading)

學完物件導向程式設計後可以來了解重載運算子重載，operator overloading也可以叫做運算子覆載，或運算子多載，反正意思差不多，這裡就稱為重載運算子重載，至於為何要使用運算子重載呢?先來看一個例子:

int main(void){
    int a = 4, b = 6, c;
    c = a + b;
    std::cout << c; //output:10
}

這個例子中可以很清楚的看到我用一個「加號」將a和b相加，這當然沒問題，那下面這個例子呢?

#include <iostream>
using namespace std;
class data{
public:
    int a,b;
    data(int,int);
};
data::data(int x = 0,int y = 0){
    a = x;
    b = y;
}
int main(){
    data d1(3,4), d2(6,3), d3;
    d3 = d1 + d2;

    return 0;
}

這個例子中會得到一個錯誤，因為此時這個「加號」它不知道該怎麼用，因為在這個class裡有兩個數，程式不知道要加哪一個，此時我們就會用到運算子重載，重新定義一個運算子，那定義方式如下:

#include <iostream>
using namespace std;
class data{
public:
    int a,b;
    data(int,int);
    void print_data();
    data operator+(data &y_data){
        int a_plus = a + y_data.a;
        int b_plus = b + y_data.b;
        data z_data(a_plus,b_plus);
        return z_data;
    }
};
data::data(int x = 0,int y = 0){
    a = x;
    b = y;
}
int main(){
    data d1(3,4), d2(6,3), d3;
    d3 = d1 + d2;
    cout << d3.a << " " << d3.b << endl;

    return 0;
}

此時可以完整解決原本的問題，我們將「加號」定義成第一個物件的a加上第二個物件的b，接著我將它存成z_data，並回傳。

在使用sort()函式時也可以使用運算子重載:

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
using namespace std;
class data{
public:
    int a,b;
    data(int,int);
    bool operator < (data &y_data){
        if(b < y_data.b);
        else return b < y_data.b;
    }
};
data::data(int x = 0,int y = 0){
    a = x;
    b = y;
}
int main(){
    data arr[5];
    srand(time(NULL));
    for(int i = 0;i < 5;i++){
        arr[i].a = i;
        arr[i].b = rand()%30+1;
    }
    for(int i = 0;i < 5;i++) cout << arr[i].a << " " << arr[i].b << endl;
    sort(arr,arr+5);
    cout << "===========" << endl;
    for(int i = 0;i < 5;i++)
        cout << arr[i].b << " ";
    cout << endl;
    return 0;
}

此處我們將 < 這個符號重新定義，使我們的sort在比較的時候，能清楚知道如何比較，然而我們這邊這樣定義運算子重載是不太好的，好一點的作法如下:

bool const operator < (data &y_data) const {
        if(b < y_data.b);
        else return b < y_data.b;
    }

我們加入const關鍵詞，因為我們只需得到資料，並不會更改他們的值，所以此處是read-only的功能，且若不小心改到裡面的資料還會出現error告訴我們，更方便除錯。

by 中和高中吳振榮

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