Программирование – 1 курс весна 2022 – 9 занятие

Transcript

1. 19 апреля 2022 aok@dscs.pro Анастасия Олеговна Хлобыстова Ассистент кафедры информатики Перегрузка операторов
2. 2/30 2/30 Перегруженный оператор • позволяет применять встроенные операторы языка к разным типам, в том числе и пользовательским • функция со специальным именем: ключевое слово «оператор», за которым следует символ определяемого оператора. Как и любая другая функция, перегруженный оператор имеет тип возвращаемого значения и список параметров • всего лишь более удобный способ вызова функций → должно упрощать написание кода • перегрузка возможна только для пользовательских типов/классов Важно!
3. 3/30 3/30 Общие правила при выборе перегружаемого оператора • Смысл перегруженного оператора должен быть очевиден для пользователя Например, использование операторов • + и += для конкатенации экземпляров std::basic_string<> • / и /= для конкатенации элементов пути std::filesystem::path • Приоритет и ассоциативность операторов при перегрузке не меняются std::сout<<c?x:y; это (std::сout<<c)?x:y; а не std::сout<<(c?x:y);
4. 4/30 4/30 Операторы, не рекомендуемые для перегрузки , && || Стандарт предусматривает • порядок вычисления операндов (слева направо) • для && и || еще и семантику быстрых вычислений & осторожно при использовании с шаблонами
5. 5/30 5/30 А что на практике?
6. 6/30 6/30 Operator<< 1/2
7. 7/30 7/30 Operator<< 2/2
8. 8/30 8/30 Оperator+=
9. 9/30 9/30 Оperator+= и operator<<
10. 10/30 10/30 Operator–= 1/2
11. 11/30 11/30 Operator–= 2/2
12. 12/30 12/30 Оperator==
13. 13/30 13/30 Итог
14. 14/30 14/30 Интерфейс и семантика перегруженных операторов • оператор присваивания должен возвращать ссылку на левый операнд, которая может быть использована как правый операнд в другом присваивании. a=b=c • операторы сравнения должны возвращать bool и не изменять операнды • унарные операторы +, –, ~ должны возвращать модифицированное значение и не изменять операнд
15. 15/30 15/30 Реализация перегрузки операторов • как функция-член • как свободная функцию
16. 16/30 16/30 Форма использования перегруженных операторов
17. 17/30 17/30 Ещё особенности • Множественная перегрузка • Для унарных — с const и без него (для функций-членов) — параметр типа константная или обычная ссылка (для свободных функций) • Для бинарных операторов и оператора () количество перегрузок не ограничено. • Особенности перегрузки операторов с использованием свободных функций • Симметрия • Неявные преобразования • Расширение интерфейса класса
18. 18/30 18/30 Определение дружественной свободной функции внутри класса Дружественные функции имеют доступ к приватным методам класса или структуры
19. 19/30 19/30 Особенности перегрузки некоторых операторов Оператор –> Общая форма класса, в котором перегружен оператор –>
20. 20/30 20/30 Оператор [] • к этому оператору запрещено применять «дружественные» функции Вариант 1. Оператор [] должен быть использован только в правой части оператора присваивания. То есть значение элемента массива в классе не изменяется. Вариант 2. Оператор [] должен размещаться в левой и правой части оператора присваивания. Можно изменять значения элементов массива по индексу.
21. 21/30 21/30 Оператор [] 2/2 • можно реализовать только как функцию-член • может иметь любое число параметров любого типа, тип возвращаемого значения также произвольный • классы, с перегруженным оператором (), называются функциональными, их экземпляры называются функциональными объектами или функторами
22. 22/30 22/30 Операторы сравнения < • антисимметричность (если x<y равно true, то y<x равно false) • транзитивность (если x<y и y<z, то x<z) • иррефлексивность (x<x всегда равно false) • транзитивная эквивалентность (если !(x<y) && !(y<x) и !(y<z) && !(z<y), то !(x<z) && !(z<x)) == • Симметричность (если x==y, то y==x) • Транзитивность (если x==y и y==z, то x==z) • Рефлексивность (x==x всегда равно true)
23. 23/30 23/30 Арифметические операторы
24. 24/30 24/30 Инкремент, декремент 1/2 Для того, чтобы при реализации в классе, отличить префиксную и постфиксную формы реализации операторной функции ++ или --, нужно придерживаться следующих правил: • если перегружается префиксная форма оператора ++ / --, то в классе нужно реализовать операторную функцию operator++() / operator--() без параметров; • если перегружается постфиксная форма оператора ++ / --, то в классе нужно реализовать операторную функцию operator++(int d) / operator--(int d) с одним параметром. Параметр d необходим для указания того, что перегружается именно постфиксная реализация оператора
25. 25/30 25/30 Инкремент, декремент 2/2
26. 26/30 26/30 Операторы << и >>
27. 27/30 27/30 Оператор присваивания 1/2
28. 28/30 28/30 Оператор присваивания 2/2
29. 29/30 29/30 Рекомендации к форме определения операторов Роб Мюррей, в своей книге «C++ Strategies and Tactics» определил следующие рекомендации по выбору формы оператора: Оператор Рекомендуемая форма Все унарные операторы Член класса = () [] -> ->* Обязательно член класса += -= /= *= ^= &= |= %= >>= <<= Член класса Остальные бинарные операторы Не член класса
30. 19 апреля 2022 aok@dscs.pro Анастасия Олеговна Хлобыстова Ассистент кафедры информатики Перегрузка операторов