c++运算符重载和友元函数

1.运算符重载：例如+本来是用于两个整数或者两个浮点数进行相加的，如果我将+重载之后，可将+用于时间对象的相加，比如一个时间对象为1小时50分，一个时间对象为2小时30分，则这样两个时间对象通过重载的+可以直接进行运算得到4小时20分。

2.重载+使得+能直接计算时间和的方法：

只需要在operator后加上运算符号作为函数名即可，如 operator+作为函数名重载+:

class Time
{
private:
int hour;
int minute;
public:
Time();
Time(int h, int m);
Time operator+(const Time & t);   //重载+，使得+可以直接计算时间对象的和
};

Time Time::operator+(const Time & t)     //实现重载+的函数代码如下
{
Time sum;
sum.minute = minute + t.minute;
sum.hour = hour + t.hour + sum.minute / 60;
sum.minute %= 60;
return sum;
}

3.友元函数：不是类的成员函数，但是可以访问类的私有成员变量，其访问权限和成员函数相同。

友元函数特点：友元函数声明在类中，在声明的时候，需要在函数前加上friend；友元函数的定义中，不能在前面加friend，而且由于友元函数不是类的成员函数，所以前面不要加界定符::

class Time
{
private:
int hour;
int minute;
public:
Time();
Time(int h, int m);
void reset(int h, int m);
Time operator+(const Time & t);
Time operator-(const Time & t);
Time operator*(const int & a);
friend Time operator*(const int & a, Time & t);  //友元函数的声明，重载*
friend std::ostream & operator<<(std::ostream & os, const Time & t);  //友元函数的声明，重载输出符<<
};

4.重载运算符可以通过类的成员函数重载，也可以通过类的非成员函数(一般是友元函数)重载。

只能通过类的成员函数重载的运算符：

●=

●()

●[]

●->

既可以通过类的成员函数，又可以通过类的非成员函数(一般是友元函数)重载的运算符有：





5.重载<<的固定模板：

一般来说，要重载<<运算符来 显示类c_name的对象，可使用一个友元函数，其定义如下(固定模板)：

ostream & operator<<(ostream & os, const c_name & obj)
{
os << ... ;   //display object contents
return os;
}

6.重载>>的方法：

实例：

std::istream & operator>>(std::istream & is, Complex & c)
{
cout << "Enter the real part: ";
is >> c.real;
cout << "Enter the virtual part: ";
is >> c.vir;
return is;
}

7.使用运算符重载及友元函数的实例：

文件结构:



time.h代码：

#ifndef TIME_H_INCLUDED
#define TIME_H_INCLUDED

#include <iostream>

class Time
{
private:
int hour;
int minute;
public:
Time();
Time(int h, int m);
void reset(int h, int m);
Time operator+(const Time & t);    //使用类成员函数重载+运算符
Time operator-(const Time & t);
Time operator*(const int & a);
friend Time operator*(const int & a, Time & t);  //声明友元函数，使用非类成员函数(友元函数)重载*运算符
friend std::ostream & operator<<(std::ostream & os, const Time & t);  //声明友元函数，重载<<运算符
};

#endif // TIME_H_INCLUDED

time.cpp代码:

#include <iostream>
#include "time.h"

Time::Time()
{
hour = 0;
minute = 0;
}

Time::Time(int h, int m)
{
hour = h;
minute = m;
}

void Time::reset(int h, int m)
{
hour = h;
minute = m;
}

Time Time::operator+(const Time & t)
{
Time sum;
sum.minute = minute + t.minute;
sum.hour = hour + t.hour + sum.minute / 60;
sum.minute %= 60;
return sum;
}

Time Time::operator-(const Time & t)
{
Time minu;
if(minute >= t.minute)
{
minu.hour = minute - t.hour;
minu.minute = minute - t.minute;
}
else
{
minu.minute = minute + 60 - t.minute;
minu.hour = hour - t.hour - 1;
}
return minu;
}

Time Time::operator*(const int & a)
{
Time result;
result.minute = minute * a;
result.hour = hour * a + result.minute / 60;
result.minute %= 60;
return result;
}

Time operator*(const int & a, Time & t)         //友元函数定义前不能加friend，而且不加Time::
{
Time result;
result.minute = t.minute * a;
result.hour = t.hour * a + result.minute / 60;
result.minute %= 60;
return result;
}

std::ostream & operator<<(std::ostream & os, const Time & t)   //友元函数定以前不加friend，并且不加Time::
{
std::cout << t.hour << " hours, " << t.minute << " minute.\n";
return os;
}

main.cpp代码：

#include <iostream>
#include "time.h"
using namespace std;

int main()
{
Time time1(3, 40);
Time time2(2, 50);
Time result1, result2, result3, result4;
result1 = time1 + time2;
result2 = time1 - time2;
result3 = 3* time1;
result4 = time1 * 3;
cout << result1;
cout << result2;
cout << result3;
cout << result4;
}