C++双目运算符重载

双目运算符(或称二元运算符)是C++中最常用的运算符。双目运算符有两个操作数，通常在运算符的左右两侧，如3+5，a=b，i<10等。在重载双目运算符时，不言而喻在函数中应该有两个参数。

[例10.4] 定义一个字符串类String，用来存放不定长的字符串，重载运算符“==”、“<”和“>”，用于两个字符串的等于、小于和大于的比较运算。

为了使读者便于理解程序，同时也使读者了解建立程序的步骤，下面分几步来介绍编程过程：

1) 先建立一个String类:

#include <iostream>
using namespace std;
class String
{
   public:
   String( ){p=NULL;}  //默认构造函数
   String(char *str); //构造函数
   void display( );
   private:
   char *p;//字符型指针,用于指向字符串
};
String::String(char *str)  //定义构造函数
{p=str;} //使p指向实参字符串
void String::display( )  //输出p所指向的字符串
{cout<<p;}
int main( )
{
   String string1("Hello"),string2("Book");
   string1.display( );
   cout<<endl;
   string2.display( );
   return 0;
}

运行结果为：

2) 有了这个基础后，再增加其他必要的内容。现在增加对运算符重载的部分。为便于编写和调试，先重载一个运算符“>”。程序如下：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class String
{
   public:
   String( ){p=NULL;}
   String(char *str);
   friend bool operator>(String &string1,String &string2);//声明运算符函数为友元函数
   void display( );
   private:
   char *p;//字符型指针,用于指向字符串
};
String::String(char *str)
{p=str;}
void String::display( )  //输出p所指向的字符串
{cout<<p;}
bool operator>(String &string1,String &string2)//定义运算符重载函数
{
   if(strcmp(string1.p,string2.p)>0)
      return true;
   else return false;
}
int main( )
{
   String string1("Hello"),string2("Book");
   cout<<(string1>string2)<<endl;
}

程序运行结果为1。

这只是一个并不很完善的程序，但是，已经完成了实质性的工作了，运算符重载成功了。其他两个运算符的重载如法炮制即可。

3) 扩展到对3个运算符重载。

在String类体中声明3个成员函数:

在类外分别定义3个运算符重载函数：

bool operator>(String &string1,String &string2) //对运算符“>”重载
{
   if(strcmp(string1.p,string2.p)>0)
      return true;
   else
      return false;
}
bool operator<(String &string1,String &string2) //对运算符“<”重载
{
   if(strcmp(string1.p,string2.p)<0)
      return true;
   else
      return false;
}
bool operator==(String &string1,String &string2) //对运算符“==”重载
{
   if(strcmp(string1.p,string2.p)==0)
      return true;
   else
      return false;
}

再修改主函数：

int main( )
{
   String string1("Hello"), string2("Book"), string3("Computer");
   cout<<(string1>string2)<<endl;  //比较结果应该为true
   cout<<(string1<string3)<<endl;  //比较结果应该为false
   cout<<(string1==string2)<<endl;  //比较结果应该为false
   return 0;
}

运行结果为：

结果显然是对的。到此为止，主要任务基本完成。

4) 再进一步修饰完善，使输出结果更直观。下面给出最后的程序。

#include <iostream>
using namespace std;
class String
{
   public:
   String( ){p=NULL;}
   String(char *str);
   friend bool operator>(String &string1, String &string2);
   friend bool operator<(String &string1, String &string2);
   friend bool operator==(String &string1, String &string2);
   void display( );
   private:
   char *p;
};
String::String(char *str)
{p=str;}
void String::display( )  //输出p所指向的字符串
{cout<<p;}
bool operator>(String &string1, String &string2)
{
   if(strcmp(string1.p, string2.p)>0)
      return true;
   else
      return false;
}
bool operator<(String &string1, String &string2)
{
   if(strcmp(string1.p, string2.p)<0)
      return true;
   else
      return false;
}
bool operator==(String &string1, String &string2)
{
   if(strcmp(string1.p, string2.p)==0)
      return true;
   else
      return false;
}
void compare(String &string1, String &string2)
{
   if(operator>(string1, string2)==1)
      {string1.display( );cout<<">";string2.display( );}
   else
      if(operator<(string1, string2)==1)
         {string1.display( );cout<<"<";string2.display( );}
      else
         if(operator==(string1, string2)==1)
            {string1.display( );cout<<"=";string2.display( );}
   cout<<endl;
}
int main( )
{
   String string1("Hello"), string2("Book"), string3("Computer"), string4("Hello");
   compare(string1, string2);
   compare(string2, string3);
   compare(string1, string4);
   return 0;
}

运行结果为：

增加了一个compare函数，用来对两个字符串进行比较，并输出相应的信息。这样可以减轻主函数的负担，使主函数简明易读。

通过这个例子，不仅可以学习到有关双目运算符重载的知识，而且还可以学习怎样去编写C++程序。由于C ++程序包含类，一般都比较长，有的初学C++的读者见到比较长的程序就发怵，不知该怎样着手去阅读和分析它。轮到自己编程序，更不知道从何入 手，往往未经深思熟虑，想到什么就写什么，一口气把程序写了出来，结果一运行，错 误百出，光为找出错位置就花费了大量的时间。根据许多初学者的经验，上面介绍的方法是很适合没有编程经验的初学者的，能使人以清晰的思路进行程序设计，减少出错机会， 提高调试效率。 

这种方法的指导思想是：先搭框架，逐步扩充，由简到繁，最后完善。边编程，边调试，边扩充。千万不要企图在一开始时就解决所有的细节。类是可扩充的，可以一步一步地扩充它的功能。最好直接在计算机上写程序，每一步都要上机调试，调试通过了前面一步再做下一步，步步为营。这样编程和调试的效率是比较高的。大家可以试验一下。