第八章_運(yùn)算符重載及流類庫(2011-3-28)

1、/361 第九章第九章 運(yùn)算符重載及流類庫運(yùn)算符重載及流類庫C+程序設(shè)計(jì)/362本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容l運(yùn)算符重載運(yùn)算符重載l流類庫流類庫l文件流文件流/363運(yùn)算符重載運(yùn)算符重載C+語言允許程序員語言允許程序員重新定義已有的運(yùn)算符重新定義已有的運(yùn)算符，使其能按用戶的要求完成一些特定的操作，這使其能按用戶的要求完成一些特定的操作，這就是所謂的就是所謂的運(yùn)算符重載運(yùn)算符重載。運(yùn)算符重載與函數(shù)重載相似，其目的是設(shè)置某運(yùn)算符重載與函數(shù)重載相似，其目的是設(shè)置某一運(yùn)算符，讓它具有另一種功能，盡管此運(yùn)算一運(yùn)算符，讓它具有另一種功能，盡管此運(yùn)算符在原先符在原先C+語言中代表另一種含義，但他們語言中代表另一

2、種含義，但他們彼此之間并不沖突。彼此之間并不沖突。C+會根據(jù)運(yùn)算符的位置會根據(jù)運(yùn)算符的位置辨別應(yīng)使用哪一種功能進(jìn)行運(yùn)算。辨別應(yīng)使用哪一種功能進(jìn)行運(yùn)算。 /364運(yùn)算符重載運(yùn)算符重載C+內(nèi)部內(nèi)部任何運(yùn)算都是通過函數(shù)來實(shí)現(xiàn)任何運(yùn)算都是通過函數(shù)來實(shí)現(xiàn)的的。運(yùn)算符重載的實(shí)質(zhì)就是函數(shù)重載運(yùn)算符重載的實(shí)質(zhì)就是函數(shù)重載。在實(shí)現(xiàn)過程中，首先把指定的運(yùn)算表達(dá)在實(shí)現(xiàn)過程中，首先把指定的運(yùn)算表達(dá)式轉(zhuǎn)化為對運(yùn)算符函數(shù)的調(diào)用，運(yùn)算對式轉(zhuǎn)化為對運(yùn)算符函數(shù)的調(diào)用，運(yùn)算對象轉(zhuǎn)化為運(yùn)算符函數(shù)的實(shí)參，然后根據(jù)象轉(zhuǎn)化為運(yùn)算符函數(shù)的實(shí)參，然后根據(jù)實(shí)參的類型來確定需要調(diào)用的函數(shù)，這實(shí)參的類型來確定需要調(diào)用的函數(shù)，這個過程是在編譯過程中

3、完成的。個過程是在編譯過程中完成的。/365運(yùn)算符重載運(yùn)算符重載運(yùn)算符的重載形式有兩種：重載為類的運(yùn)算符的重載形式有兩種：重載為類的成員函數(shù)成員函數(shù)和重載為和重載為類的類的友元函數(shù)友元函數(shù)。運(yùn)算符重載為類的成員函數(shù)的語法形式如下：運(yùn)算符重載為類的成員函數(shù)的語法形式如下：運(yùn)算符重載為類的友元函數(shù)的語法形式如下：運(yùn)算符重載為類的友元函數(shù)的語法形式如下：/366例例9.1/367P186 和和+運(yùn)算符重載實(shí)例運(yùn)算符重載實(shí)例l插入符函數(shù)的一般形式為：插入符函數(shù)的一般形式為：l ostream &operator (istream & 函數(shù)的流函數(shù)的流, 類名類名&對象名對象名)l /函數(shù)代碼函數(shù)代碼l

4、 return函數(shù)的流函數(shù)的流;l/368例例9.2/369例例9.3函數(shù)調(diào)用方式；函數(shù)調(diào)用方式；直接使用運(yùn)算符直接使用運(yùn)算符/3610例例9.4/3611類運(yùn)算符和友元運(yùn)算符的區(qū)別類運(yùn)算符和友元運(yùn)算符的區(qū)別 P190l如果運(yùn)算符所需的操作數(shù)，尤其是第一個操作數(shù)希望進(jìn)行隱式類型轉(zhuǎn)換，則該運(yùn)算符應(yīng)該通過友元來重載。l另一方面，如果一個運(yùn)算符的操作需要修改類對象的狀態(tài)，則應(yīng)當(dāng)使用類運(yùn)算符，這樣更符合數(shù)據(jù)封裝的要求。但參數(shù)是使用引用還是對象，則要根據(jù)運(yùn)算符在使用中可能出現(xiàn)的情況來決定。/3612lfriend complex operator + (形參形參1，形參，形參2)l /函數(shù)體定義函數(shù)體定

5、義 l關(guān)鍵字friend把 complex operator + (形參1，形參2)說明成類的友元，使得它能夠訪問類complex 的私有數(shù)據(jù)。l形參可以都是對象或者對象的引用；l形參也可以一個為對象一個為引用，這要視具體問題而定。/3613例例9.5/3614例例9.6/3615流類庫流類庫l在C+中，輸入輸出操作是由“流”來處理的。所謂流流，它是C+的一個核心概念，數(shù)據(jù)從一個位置到另一個位置的流動抽象為流流。l當(dāng)數(shù)據(jù)從鍵盤或磁盤文件流入到程序中時，這樣的流稱為輸入流輸入流，把輸入數(shù)據(jù)來自的地方稱為“源”l當(dāng)數(shù)據(jù)從程序中流向屏幕或磁盤文件時，這樣的流稱為輸出流輸出流，把接收輸出數(shù)據(jù)的地方稱為

6、“目標(biāo)”/3616流類庫流類庫l當(dāng)流被建立后就可以使用一些特定的操作從流中獲取數(shù)據(jù)，如輸入操作；也可向流中添加數(shù)據(jù)，如輸出操作。l從流中獲取數(shù)據(jù)的操作稱為提取操作，向流中添加數(shù)據(jù)的操作稱為插入操作。l執(zhí)行輸入、輸出的類體系叫做流類l提供這個流類實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)庫叫做流類庫/3617流類庫流類庫lC+針對流的特點(diǎn)，構(gòu)造了功能強(qiáng)大的輸入輸出流庫iosistreamostreamiostreamstreambufios類用來提供一些關(guān)于對流狀態(tài)進(jìn)行設(shè)置的功能，它是一個虛基類，其它類都是從這個派生而來但streambuf不是ios類的派生類，在類ios中只是有一個指針成員，指向streambuf類的一個對象

7、。streambuf類是用來為ios類及其派生類提供對數(shù)據(jù)的緩沖支持。緩沖緩沖，是指系統(tǒng)在主存中開辟一個專用的區(qū)域用來臨時存放輸入輸出信息，這個區(qū)域稱為緩緩沖區(qū)沖區(qū)。有了緩沖以后，輸入輸出時所占用的CPU時間就大大減少了，提高了系統(tǒng)的效率。因?yàn)橹挥挟?dāng)緩沖區(qū)滿時，或當(dāng)前送入的數(shù)據(jù)為新的一行時，系統(tǒng)才對流中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，稱為刷新刷新。itream和ostream類均是ios的公有派生類，前者提供了從流中提取數(shù)據(jù)的有關(guān)操作，后者則是提供了向流中插入數(shù)據(jù)的有關(guān)操作。iostream類是itream和ostream類公有派生的，該類并沒有提供新的操作，只是將itream和ostream類綜合在一起，提

8、供一種方便。/3618流類庫流類庫 P194l為了方便用戶對基本輸入輸出流進(jìn)行操作，只要在程序中包含頭文件iostream，就可以使用C+提供的四個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)流對象：cin、cout、cerr和clog，它們都是std名稱空間的流對象。lcin是istream類的對象，用處理可定向得標(biāo)準(zhǔn)輸入，即鍵盤輸入。lcout是ostream類的對象，用處理標(biāo)準(zhǔn)輸出，即屏幕輸出。lcerr和clog都是ostream類的對象，用來處理標(biāo)準(zhǔn)出錯信息，并將信息顯示在屏幕上。l在這四個標(biāo)準(zhǔn)流對象中，除了cerr不支持緩沖（發(fā)送給它的內(nèi)容立即被輸出到屏幕，并且不能被重定向到其它地方），其余三個都帶有緩沖區(qū)。l標(biāo)準(zhǔn)流通常使用提取運(yùn)算符“”和插入運(yùn)算符“data;l表示沒有錯誤和文件沒有結(jié)束時，才從表示沒有錯誤和文件沒有結(jié)束時，才從文件獲取數(shù)據(jù)文件獲取數(shù)據(jù)/3633文件流文件流l處理錯誤的成員函數(shù)及功能如下：處理錯誤的成員函數(shù)及功能如下：成員函數(shù)功 能bad()如果進(jìn)行非法操作，返回true，否則返回falseclear()清除內(nèi)部錯誤狀態(tài)eof()若文件讀到末尾，返回true，否則返回falsegood()如果沒有錯誤條件和沒有設(shè)置文件介紹標(biāo)志，返回true，否則返回falsefail()與g