日志20
一、运算符重载
运算符重载是C++语言的一项强大功能，它允许程序员为自定义类型（如类或结构体）的对象定义运算符的行为。这意味着，我们可以像使用内置类型（如int、float等）的运算符一样，使用自定义类型的运算符。
重载规则
- C++不允许用户自己定义新的运算符，只能对已有的C++运算符进行重载。
- 重载不能改变运算符运算对象（即操作数）的个数。例如，关系运算符“>”和“<”等是双目运算符，重载后仍为双目运算符，需要两个参数。
- 重载不能改变运算符的优先级别和结合性。例如，“*”和“/”优先级高于“+”和“-”，不论怎样进行重载，各运算符之间的优先级不会改变。
- 重载的运算符必须和用户定义的自定义类型的对象一起使用，其参数至少应有一个是类对象（或类对象的引用）。也就是说，参数不能全部是C++的标准类型，防止将原有的默认实现抵消。
重载方式
- 成员函数重载：当运算符重载为成员函数时，如果运算符参数只有一个，那么不需要写参数；如果运算符参数有两个，那么只需要写一个参数（因为类的成员函数默认有一个this指针，指向调用该函数的对象）。
- 友元函数重载：有时需要重载的运算符函数需要访问类的私有成员或保护成员，或者运算符的操作数涉及不同类型的对象，这时可以将运算符重载为友元函数。友元函数不是类的成员函数，但它可以访问类的私有成员和保护成员。
重载示例
class Complex {
public:
Complex(double r = 0, double i = 0) : real(r), imag(i) {}
// 重载+运算符
Complex operator+(const Complex& other) const {
return Complex(real + other.real, imag + other.imag);
}
// 重载<<运算符（友元函数）
friend ostream& operator<<(ostream& os, const Complex& c) {
os << "(" << c.real << " + " << c.imag << "i)";
return os;
}
private:
double real, imag;
};
int main() {
Complex c1(1, 2), c2(3, 4);
Complex c3 = c1 + c2;
cout << c3 << endl; // 输出: (4 + 6i)
return 0;
}
二、重载流插入运算符和流提取运算符
C++的流插入运算符“<<”和流提取运算符“>>”是C++在类库中提供的，用于标准类型的输入输出。对于用户自定义的类型，如果想用它们来输出和输入自定义类型的数据，必须对它们进行重载。
重载流插入运算符“<<”
重载流插入运算符通常将函数定义为类的友元函数，因为这样可以访问类的私有成员。函数的第一个参数和返回类型都必须是ostream&类型，第二个参数是要进行输出操作的类的引用。
class MyClass {
public:
MyClass(int x) : value(x) {}
// 重载<<运算符（友元函数）
friend ostream& operator<<(ostream& os, const MyClass& obj) {
os << "MyClass value: " << obj.value;
return os;
}
private:
int value;
};
重载流提取运算符“>>”
重载流提取运算符通常也将函数定义为类的友元函数。函数的第一个参数和返回类型都必须是istream&类型，第二个参数是要进行输入操作的类的引用。
class MyClass {
public:
MyClass() : value(0) {}
// 重载>>运算符（友元函数）
friend istream& operator>>(istream& is, MyClass& obj) {
is >> obj.value;
return is;
}
private:
int value;
};
三、不同类型数据间的转换
在C++中，数据类型转换是一个常见的操作。它允许程序员将一种数据类型的值转换为另一种数据类型的值。C++提供了多种类型转换方式，包括隐式类型转换、显式类型转换、C风格的类型转换以及C++风格的类型转换运算符。
隐式类型转换
隐式类型转换（也称为自动类型转换）是编译器在需要时自动进行的类型转换。例如，将float类型的值赋给int类型的变量时，小数部分会被截断。
int i = 3.14; // 隐式转换，3.14被截断为3
显式类型转换
- 显式类型转换是程序员明确指定的类型转换。C++提供了四种类型转换运算符：static_cast、dynamic_cast、const_cast和reinterpret_cast。static_cast：用于非多态类型的安全转换，如基本数据类型之间的转换，或者向上转型（从派生类指针转换为基类指针）。dynamic_cast：用于多态类型的安全向下转型（从基类指针转换为派生类指针），只有在存在继承关系并且至少有一个虚函数时才有效。const_cast：用于移除或添加const或volatile属性。reinterpret_cast：用于低级别的重新解释转换，可以将任何指针转换为任何其他指针类型，甚至可以将指针转换为足够大的整数类型。
- C风格的类型转换C风格的类型转换使用(type)value的形式进行类型转换。这种转换方式不安全，因为它不会进行类型检查，容易导致类型转换错误。在C++中，应尽量避免使用C风格的类型转换，而应使用C++风格的类型转换运算符。
int i = 10; float f = (float)i; // C风格转换
转换构造函数和类型转换函数
- 转换构造函数：允许将一个其他类型的数据转换成一个类的对象。
- 类型转换函数：允许将一个类的对象转换成另一类型的数据。这两个功能在C++中非常有用，它们允许程序员在自定义类型和其他类型之间进行灵活的转换。
