Перегрузка операторов
В предыдущих главах мы уже показывали, что перегрузка операторов позволяет программисту вводить собственные версии предопределенных операторов (см. главу 4) для операндов типа классов. Например, в классе String из раздела 3.15 задано много перегруженных операторов. Ниже приведено его определение:
#include <iostream>
class String;
istream& operator>>( istream &, const String & );
ostream& operator<<( ostream &, const String & );
class String {
public:
// набор перегруженных конструкторов
// для автоматической инициализации
String( const char* = 0 );
String( const String & );
// деструктор: автоматическое уничтожение
~String();
// набор перегруженных операторов присваивания
String& operator=( const String & );
String& operator=( const char * );
// перегруженный оператор взятия индекса
char& operator[]( int );
// набор перегруженных операторов равенства
// str1 == str2;
bool operator==( const char * );
bool operator==( const String & );
// функции доступа к членам
int size() { return _size; };
char * c_str() { return _string; }
private:
int _size;
char *_string;
};
В классе String есть три набора перегруженных операторов. Первый – это набор операторов присваивания:
// набор перегруженных операторов присваивания
String& operator=( const String & );
String& operator=( const char * );
Сначала идет копирующий оператор присваивания. (Подробно они обсуждались в разделе 14.7.) Следующий оператор поддерживает присваивание C-строки символов объекту типа String:
String name;
name = "Sherlock"; // использование оператора operator=( char * )
(Операторы присваивания, отличные от копирующих, мы рассмотрим в разделе 15.3.)
Во втором наборе есть всего один оператор – взятия индекса:
// перегруженный оператор взятия индекса
char& operator[]( int );
Он позволяет программе индексировать объекты класса String точно так же, как массивы объектов встроенного типа:
if ( name[0] != 'S' )
cout << "увы, что-то не так\n";
(Детально этот оператор описывается в разделе 15.4.)
В третьем наборе определены перегруженные операторы равенства для объектов класса String. Программа может проверить равенство двух таких объектов или объекта и C-строки:
// набор перегруженных операторов равенства
// str1 == str2;
bool operator==( const char * );
bool operator==( const String & );
Перегруженные операторы позволяют использовать объекты типа класса с операторами, определенными в главе 4, и манипулировать ими так же интуитивно, как объектами встроенных типов. Например, желая определить операцию конкатенации двух объектов класса String, мы могли бы реализовать ее в виде функции-члена concat(). Но почему concat(), а не, скажем, append()? Выбранное нами имя логично и легко запоминается, но пользователь все же может забыть, как мы назвали функцию. Зачастую имя проще запомнить, если определить перегруженный оператор. К примеру, вместо concat() мы назвали бы новую операцию operator+=(). Такой оператор используется следующим образом:
#include "String.h"
int main() {
String name1 "Sherlock";
String name2 "Holmes";
name1 += " ";
name1 += name2;
if (! ( name1 == "Sherlock Holmes" ) )
cout << "конкатенация не сработала\n";
}
Перегруженный оператор объявляется в теле класса точно так же, как обычная функция-член, только его имя состоит из ключевого слова operator, за которым следует один из множества предопределенных в языке C++ операторов (см. табл. 15.1). Так можно объявить operator+=() в классе String:
class String {
public:
// набор перегруженных операторов +=
String& operator+=( const String & );
String& operator+=( const char * );
// ...
private:
// ...
};
и определить его следующим образом:
#include <cstring>
inline String& String::operator+=( const String &rhs )
{
// Если строка, на которую ссылается rhs, непуста
if ( rhs._string )
{
String tmp( *this );
// выделить область памяти, достаточную
// для хранения конкатенированных строк
_size += rhs._size;
delete [] _string;
_string = new char[ _size + 1 ];
// сначала скопировать в выделенную область исходную строку
// затем дописать в конец строку, на которую ссылается rhs
strcpy( _string, tmp._string );
strcpy( _string + tmp._size, rhs._string );
}
return *this;
}
inline String& String::operator+=( const char *s )
{
// Если указатель s ненулевой
if ( s )
{
String tmp( *this );
// выделить область памяти, достаточную
// для хранения конкатенированных строк
_size += strlen( s );
delete [] _string;
_string = new char[ _size + 1 ];
// сначала скопировать в выделенную область исходную строку
// затем дописать в конец C-строку, на которую ссылается s
strcpy( _string, tmp._string );
strcpy( _string + tmp._size, s );
}
return *this;
}
