Лекции для студентов

Объектно-ориентированное программирование — Перегрузка функций и операций

Перегрузка функций и операций

В Си++ различные функции могут иметь одинаковое имя. Такие функции называются перегружаемыми. Цель перегрузки (присвоения одинаковых имен) функций состоит в том, чтобы функция выполнялась по-разному в зависимости от типа и количества ее аргументов. Например, функция вычисления модуля целого числа, числа с плавающей точкой и вектора будет выполняться по-разному:

#include //библиотека стандартного ввода-вывода

#include //библиотека математических функций

struct Vector3d { //структура трёхмерного вектора

double x,y,z; //состоит из трёх координат в пространстве

};

double absl(double x) //эта функция возвращает модуль double

{

if(x<0) return -x;//воспользуемся определением модуля

else return x;

}

double absl(Vector3d v) //эта функция возвращает модуль(длину)

//трёхмерного вектора

{

return sqrt(v.x*v.x+v.y*v.y+v.z*v.z); //корень квадратный из

//суммы квадратов координат

}

int absl(int i) //эта функция возвращает модуль целого числа

{

if(i<0) return -i;//воспользуемся определением модуля

return i;

}

main()

{

Vector3d n={3.14159, 2.71828, -1}; //n-трёхмерный вектор

printf("\nВходные данные:\n");

printf("Трёхмерный вектор n={%f,%f,%f}\n",n.x,n.y,n.z);

printf("\nВыходные данные:");

printf("\nМодуль вектора n равен %f",absl(n));

//найдём модуль n

printf("\nМодуль целого числа -1 равен %d",absl(-1));

//вызов функции для int

printf("\nМодуль double числа -1 равен %f",absl(-1.));

//вызов функции для double

}

Результаты работы программы

Входные данные:

Трёхмерный вектор n={3.141590,2.718280,-1.000000}

Выходные данные:

Модуль вектора n равен 4.273012

Модуль целого числа -1 равен 1

Модуль double числа -1 равен 1.000000

Аналогичным образом перегружаются операции. Перегрузка операций осуществляется для типов данных, определяемых структурами. Операция перегружается как функция, имя которой состоит из слова operator с добавленным справа символом операции. Например, подпрограмму конкатенации строк, определяемых структурой

Struct String{

int length; //длина строки

char *p; //указатель на строку

}

можно определить как операцию сложения строк

String operator+(String s,String t);

Приведём пример программы, в которой определена такая операция:

#include //библиотека стандартного ввода-вывода

#include //библиотека функций для работы со строками

#include //библиотека консольного ввода-вывода

struct string { //структура string

int length; //содержит длину

char *p; //и саму строку

};

string operator+(string s, string t) //перегрузка операции +

{

int i;

string res; //результирующая строка

res.p=new char[s.length+t.length+1];//выделим память для строки

strcpy(res.p, s.p); //копируем первую строку

strcpy(res.p+s.length, t.p); //копируем вторую строку

res.length=s.length+t.length; //заполняем поле структуры- //длина строки

return res;

}

void main()

{

string s1={3,"abc"}, s2={4,"1234"},s3; //строки s1,s2,s3

clrscr();

printf("Входные данные:\n");

printf("\nПервая строка %s\n",s1.p);

printf("Длина первой строки %d\n",s1.length);

printf("Вторая строка %s\n",s2.p);

printf("Длина второй строки %d\n",s2.length);

s3=s1+s2; //используем перегруженную

//операцию +

printf("\nВыходные данные:\n");

printf("Результат конкатенации первой и второй строк %s\n",s3.p);

printf("Длина результирующей строки %d\n",s3.length);

//результат конкатенации s1

//s2 — "abc1234" длина — 7

}

Результаты работы программы

Входные данные:

Первая строка abc

Длина первой строки 3

Вторая строка 1234

Длина второй строки 4

Выходные данные:

Результат конкатенации первой и второй строк abc1234

Длина результирующей строки 7

Те же самые результаты могут быть получены при запуске следующей программы, отличающейся от приведённой выше способом копирования входных строк в результирующую:

#include //библиотека стандартного ввода-вывода

#include //библиотека функций для работы со строками

#include //библиотека консольного ввода-вывода

struct string { //структура string

int length; //содержит длину

char *p; //и саму строку

};

string operator+(string s, string t) //перегрузка операции +

{

int i;

string res; //результирующая строка

res.p=new char[s.length+t.length+1];//выделим память для строки

for (i=0; i

res.p[i]=s.p[i]; //копируем первую строку

for (i=s.length; i

res.p[i]=t.p[i-s.length]; //копируем вторую строку

res.p[i]=0; //строка завершается 0

res.length=s.length+t.length; //заполняем поле структуры- //длина строки

return res;

}

void main()

{

string s1={3,"abc"}, s2={4,"1234"},s3; //строки s1,s2,s3

clrscr();

printf("Входные данные:",s3.p);

printf("\nПервая строка %s\n",s1.p);

printf("Длина первой строки %d\n",s1.length);

printf("Вторая строка %s\n",s2.p);

printf("Длина второй строки %d\n",s2.length);

s3=s1+s2; //используем перегруженную операцию +

printf("\nВыходные данные:\n");

printf("Результат конкатенации первой и второй строк %s\n",s3.p);

printf("Длина результирующей строки %d\n",s3.length);

//результат конкатенации s1

//s2 — "abc1234" длина — 7

}

Отметим, что невозможно определить эту операцию с помощью

char* operator+(char* s, char* t) ,

поэтому приходится объявлять структуру, содержащую строку.