重载运算与类型转换

14.1 基本概念

他们的名字有关键字operator和其后要定义的运算符号共同组成重载的运算符也包含返回类型、参数列表以及函数体如果一个运算符函数是成员函数，则它的第一个(左侧)运算对象绑定到隐式的this指针上，因此其显式参数数量比运算符的运算对象总数少一个

直接调用重载运算符函数

  
data1 + data2;
operator+ (data1,data2);//等价表示
//成员函数
data1+= data2;
data1.operator+=(data2);
//this绑定到data1的地址

使用与内置类型一致的含义

如果类执行IO操作，则定义移位运算符与其内置类型的IO保持一致
定义operator==则也应该定义operator!=
如果一个类包含内在的单序比较，则定义operator<,以及其他关系操作
逻辑与关系运算符应返回bool，算术返回一个类类型，赋值和复合运算符返回左侧运算对象的一个引用

赋值和复合赋值运算符

+= 运算符应该与其内置版本一致，即先执行+在执行=

选择作为成员或者非成员

当我们把运算符定义为成员函数时，其左侧运算对象必须时运算符所属类的一个对象

  
string s = "world";
string t = s + "!" ;//正确，可以吧一个const char* 加到string 对象
string u = "hi" + s;//如果+ 是string的成员函数，则错误
故string将+定义为普通的非成员函数

14.2 输入和输出运算符

14.2.1 重载输出运算符«

通常情况下，«第一个形参是一个非常量ostream对象的引用，第二个形参一般是一个常量的引用

输出运算符尽量减少格式化操作

也即尽量不要打印换行符

输入输出运算符必须是非成员函数

14.2.2 重载输入运算符 »

输入运算符必须能处理输入可能失败的情况

当读取操作发生错误时，输入运算符应该负责从错误中恢复

14.3 算术和关系运算符

14.3.1 相等运算符

14.3.2 关系运算符

14.4 赋值运算符

已经介绍过拷贝赋值和移动赋值运算符，为了与内置类型的赋值运算符保持一致，新的赋值运算符将返回其左侧运算对象的引用

复合赋值运算符

14.5 下标运算符

下标运算符必须是成员函数 如果一个类包含下标运算符，则它通常定义两个版本，一个返回普通引用，一个是类的常量成员并且返回常量引用

表示容器的类通常可以通过元素在容器中的位置访问元素

14.6 递增和递减运算符

建议将其定义为类的成员函数 应该同时定义前置版本和后置版本

  
i++;i--;

定义前置递增/递减运算符返回递增或者递减后对象的引用

区分前置和后置运算符

后置版本接受一个额外(不被使用)int 类型的形参，当我们使用后置运算符时，编译器为这个形参提供一个值为0的实参

  
StrBlobPtr operator++(int);//后置版本

后置版本：递增/递减对象但是返回原值 故递增递减前要记录对象的状态

显式地调用后置运算符

通过函数调用的方式调用后置版本，必须为其整型参数传递一个值

  
StrBlobPtr p(a1);
p.operator++(0);//后置版本
p.operator--();//前置版本

14.7 成员访问运算符

解引用运算符(*)和箭头运算符(->) 箭头运算符必须是类的成员，解引用运算符通常也是类的成员

14.8 函数调用运算符

例如

  
struct absInt{
    int operator() (int val) const{
        return val <0 ? -val:val;
    }
};

函数调用运算符必须是成员函数如果类定义了调用运算符，则该类的对象称为函数对象

含有状态的函数对象类

函数对象类通常含有一些数据成员，这些成员被用于定制调用运算符中的操作例如

  
class PrintString{
    public:
    PrintString(ostream& o = cout,char c = ' '):
    os(o),sep(c){}
    void operator() (const string& s)const
    {os << s << sep;}
    private:
    ostream & os;
    char sep;
};

//使用函数对象
PrintString printer;
printer(s);
PrintString errors(cerr,'\n');

14.8.1 lambda是函数对象

当我们编写了一个lambda后，编译器将该表达式翻译成一个未命名类的未命名对象，在lambda表达式产生的类中含有一个重载的函数调用运算符

表示lambda以相应捕获行为的类

lambda表达式产生的类不含默认贡藕早函数、赋值运算符以及默认析构函数

cpp11标准为什么要增加lambda？什么情况下会使用lambda,什么情况下使用类 lambda是通过匿名的函数对象来实现的，我们可以把lambda看作是函数对象在使用方式上进行的简化。当代码需要一个简单函数且其并不会在其他地方被使用时，就可以用lambda来实现，如果它被多次使用且需要保存某些状态，则使用函数对象。

14.8.2 标准库定义的函数对象

标准库定义了一组表示算数运算符、关系运算符和逻辑运算符的类，每个类分别定义了一个执行明明操作的调用运算符。

  
plus<int> intAdd;//可执行int加法的函数对象
negate<int> intNegate;//可对int取反的函数对象
………………

其类型都在functional头文件中

在算法中使用标准库函数对象

14.9 重载、类型转换与运算符

通过定义类型转换运算符可以做到类类型的类型转换。转换构造函数和类型转换运算符共同定义了类类型转换，有时候也叫做用户定义的类型转换。

14.9.1 类型转换运算符

类型转换运算符时类的一种特殊成员函数，它负责将一个类类型的值转换成其他类型。一般形式如下：

  
operator type() const;

其中 type表示某种类型

一个类型转换函数必须是类的成员函数；它不能声明返回类型，形参列表也必须为空。类型转换函数通常为const

定义含有类型转换运算符的类

举个例子：

  
class SmallInt{
public:
    SmallInt(int i = 0 ): val(i)
    {
        if (i< 0 || i > 255)
            throw out_of_range("Bad SmallInt Value");
    }
    operator int() const {return val;}
private:
    size_t val;
}

SmallInt类既定义了向类类型的转换，也定义了从类类型向其他类型的转换。

构造函数将算数类型的值转换成 SmallInt对象
类型转换运算符将SmallInt对象转换成 int;
1 2 3 SmallInt si; si = 4;//首先将4隐式地转换成SmallInt，然后调用SamllInt::operator=; si+3;//首先将si 隐式地转换成int,然后执行整数的加法
显式的类型转换运算符
cpp11新标准引入了显式的类型转换运算符 ```cpp class SmallInt{ public: SmallInt(int i = 0 ): val(i) { if (i< 0 || i > 255) throw out_of_range(“Bad SmallInt Value”); } explicit operator int() const {return val;} private: size_t val; }

static_cast (si) +3// 正确显式地请求类型转换；

#### 转换为bool
cpp11新标准下，IO标准库通过定义一个向bool的显式类型转换实现同样的目的。
例如:
```cpp
while( std::cin>> value)

14.9.2 避免有二义性的类型转换

……………………

14.9.3 函数匹配与重载运算符

重载的运算符也是重载的函数表达式中的运算符候选函数集既应该包括成员函数，也应该包括非成员函数

c++Prime NO14