第11章 使用类——运算符重载（二）运算符重载限制

本文章是作者根据史蒂芬·普拉达所著的《C++ Primer Plus》而整理出的读书笔记，如果您在浏览过程中发现了什么错误，烦请告知。另外，此书由浅入深，非常适合有C语言基础的人学习，感兴趣的朋友可以自行阅读此书籍。

运算符重载限制

可以被重载的运算符有：

+	-	*	/	%	^
&	|	~=	!	=	<
>	+=	-=	*=	/=	%=
^=	&=	|=	<<	>>	>>=
<<=	==	!=	<=	>=	&&
||	++	--	,	->*	->
()	[]	new	delete	new[]	delete

以下是C++对用户定义的运算符重载的限制：

1. 重载后的运算符必须至少有一个操作数是用户定义的类型，这将防止用户为标准类型重载运算符。
   例如，不能将减法运算符（-）重载为计算两个double值得和。
2. 使用运算符时不能违反运算符原来的句法规则。
   例如，不能将求模运算符（%）重载成使用一个操作数。
3. 不能创建新运算符。
   例如，不能定义operator**()函数来表示求幂。
4. 不能重载下面的运算符。
   sizeof:sizeof运算符。

   不能重载的运算符	说明
   sizeof	sizeof运算符
   .	成员运算符
   .*	成员指针运算符
   ::	作用域解析运算符
   ?:	条件运算符
   typeid	一个RTTI运算符
   const_cast	强制类型转换运算符
   dynamic_cast	强制类型转换运算符
   reinterpret_cast	强制类型转换运算符
   static_cast	强制类型转换运算符

5. 大多数运算符都可以通过成员或非成员函数进行重载，但下面的运算符只能通过成员函数进行重载。

   只能通过成员函数重载的运算符	说明
   =	赋值运算符
   ()	函数调用运算符
   []	下标运算符
   ->	通过指针访问类成员的运算符

对上一篇文章所设计的类，我们可以继续完善，比如，有可能我们需要将两个时间相减或将时间乘以一个因子，这需要重载减法和乘法运算符。
因此在Time类中添加如下两个方法：

Time operator-(const Time& t) const;
Time operator*(double n) const;

类声明如下：

//mytime2.hpp
#ifndef _MYTIME0_HPP_
#define _MYTIME0_HPP_
class Time
{
private:
  int hours;
  int minutes;
public:
  Time();
  Time(int h, int m = 0);
  void AddMin(int m);
  void AddHr(int h);
  void Reset(int h = 0, int m = 0);
  Time operator+(const Time& t) const;
  Time operator-(const Time& t) const;
  Time operator*(double n) const;
  void Show() const;
};
#endif

类方法实现如下：

//mytime2.cpp
#include <iostream>
#include "mytime2.hpp"

Time::Time()
{
  hours = minutes = 0;
}

Time::Time(int h, int m)
{
  hours = h;
  minutes = m;
}

void Time::AddMin(int m)
{
  int total_minutes  = minutes + m;
  minutes = total_minutes % 60;
  hours += total_minutes / 60;
}

void Time::AddHr(int h)
{
  hours += h;
}

void Time::Reset(int h, int m)
{
  hours = h;
  minutes = m;
}

Time Time::operator+(const Time& t) const
{
  Time tmp;
  int total_minutes = t.minutes + minutes;
  tmp.minutes = total_minutes % 60;
  tmp.hours += hours + t.hours + total_minutes / 60;
  return tmp;
}
Time Time::operator-(const Time& t) const
{
  Time tmp;
  int result = (minutes + hours*60) - (t.minutes + t.hours*60);

  if (result > 0)
  {
    tmp.hours = result / 60;
    tmp.minutes = result % 60;
  }

  return tmp;
}

Time Time::operator*(double n) const
{
  Time tmp;
  int total_minutes = minutes + hours * 60;
  int result = total_minutes * n;
  tmp.hours = result / 60;
  tmp.minutes = result % 60;
  return tmp;
}

void Time::Show() const
{
  std::cout  <<  hours << " hours "  << minutes << " minutes" << std::endl;

}

使用类：

//usetime2.cpp

#include <iostream>
#include "mytime2.hpp"

int main()
{
  using std::cout;
  using std::endl;
  
  Time time_work;
  Time time_work_morning(2, 35);
  Time time_work_afternoon(4, 40);
  Time time_work_evening(2, 30);

  cout << "morning work time: ";
  time_work_morning.Show();
  cout << endl;
  
  cout << "afternoon work time: ";
  time_work_afternoon.Show();
  cout << endl;
  
  cout << "evening work time: ";
  time_work_evening.Show();
  cout << endl;

  time_work = time_work_morning + time_work_afternoon+ time_work_evening;
  cout << "total time: ";
  time_work.Show();
  cout << endl;
  
  time_work = time_work * 5;
  cout << "five days total time: ";
  time_work.Show();
  cout << endl;

  time_work = time_work_afternoon - time_work_morning;
  cout << "time_work(afternoon - morning) time: ";
  time_work.Show();
  cout << endl;

  return 0;
}

程序结果如下：

morning work time: 2 hours 35 minutes

afternoon work time: 4 hours 40 minutes

evening work time: 2 hours 30 minutes

total time: 9 hours 45 minutes

five days total time: 48 hours 45 minutes

time_work(afternoon - morning) time: 2 hours 5 minutes