C++ 开拓之实现操纵符重载的实例

C++操作符重载

实现效果图：

实例代码：

Matrix.h

#pragma once 
#include "vector" 
#include "iostream" 
#define rep(i,n) for(int i=1;i<=n;i++) //宏定义for循环，精简代码 
using namespace std; 
class Matrix 
{ 
public: 
  //基本构造函数 
  Matrix(int Row=0,int Column=0); 
  //拷贝构造函数或者复制构造函数 
  Matrix(const Matrix& matrix); 
  //赋值操作符重载，必须为成员函数，不然会报错 
  Matrix& operator=(const Matrix& matrix); 
  //复合赋值操作符重载，建议重载为成员函数 
  Matrix& operator+=(const Matrix& matrix); 
  Matrix& operator*=(const Matrix& matrix); 
  Matrix& operator*=(const float& number); 
  Matrix& operator*=(const int& number); 
  Matrix& operator-=(const Matrix& matrix); 
  Matrix& operator/=(const float& number); 
  float& operator[](const size_t& index); 
  Matrix& operator++();//前缀式自增 
  Matrix& operator--();//前缀式自减 
  Matrix operator++(int); //后缀式自增 
  Matrix operator--(int); //后缀式自减 
  //算术和关系操作符一般为非成员函数，声明为友元 
  friend Matrix operator+(const Matrix& matrix1,const Matrix& matrix2); 
  friend Matrix operator-(const Matrix& matrix1,const Matrix& matrix2); 
  friend Matrix operator*(const Matrix& matrix1,const float& number); 
  friend Matrix operator*(const Matrix& matrix1,const int& number); 
  friend bool operator==(const Matrix& matrix1,const Matrix& matrix2); 
  friend bool operator!=(const Matrix& matrix1,const Matrix& matrix2); 
  //输出操作符<<的重载,必须声明为友元 
  friend ostream& operator<<(ostream& os,const Matrix&object); 
  //输入操作符>>重载，必须声明为友元 
  friend istream& operator >>(istream& in,Matrix&object); 
  void Display(); 
  ~Matrix(); 
public: 
  int Row; 
  int Column; 
  vector<vector<float> > data; //二维vector，用于存放矩阵类数据 
}; 

Matrix.cpp

#include "stdafx.h" 
#include "Matrix.h" 
#include "iomanip" 
//构造函数 
Matrix::Matrix(int Row/* =0 */,int Column/* =0 */){ 
  this->Row = Row; 
  this->Column = Column; 
  data.resize(Row + 1); //申请行数为row+1，0号位不用 
  rep(i,Row) 
    data[i].resize(Column + 1); //申请各行的列数 
  rep(i,Row) 
    rep(j,Column) 
    data[i][j] = 0; //每个元素初始化为0，方便后面计算 
} 
//打印函数 
void Matrix::Display(){ 
  rep(i,Row) 
  { 
    rep(j,Column) 
      cout << setw(8) << data[i][j] << ' '; 
    cout <<endl; 
  } 
} 
//拷贝构造函数 
Matrix::Matrix(const Matrix& matrix){ 
  Row = matrix.Row; 
  Column = matrix.Column; 
  data.resize(Row+1); //申请行数为row，0号位不用 
  rep(i,Row) 
    data[i].resize(Column+1); //申请各行的列数 
  rep(i,Column) 
    data[i][j] = matrix.data[i][j]; 
} 
//赋值操作符重载 
Matrix& Matrix::operator=(const Matrix& matrix){ 
  if (this==&matrix) 
  { 
    return *this; 
  } 
  Row = matrix.Row; 
  Column = matrix.Column; 
  //分配资源 
  data.resize(Row + 1); //申请行数为row+1，0号位不用 
  rep(i,Column) 
    data[i][j] = matrix.data[i][j]; 
  //返回本对象的引用 
  return *this; 
} 
//复合赋值操作符重载 
Matrix& Matrix::operator+=(const Matrix& matrix){ 
  if (Row == matrix.Row&&Column == matrix.Column) 
  { 
    rep(i,Row) 
    { 
      rep(j,Column) 
      { 
        data[i][j] += matrix.data[i][j]; 
      } 
    } 
  } 
  return *this; 
} 
Matrix& Matrix::operator-=(const Matrix& matrix){ 
  if (Row == matrix.Row&&Column == matrix.Column) 
  { 
    rep(i,Column) 
      { 
        data[i][j] -= matrix.data[i][j]; 
      } 
    } 
  } 
  return *this; 
} 
Matrix& Matrix::operator*=(const float& number){ 
  rep(i,Column) 
    { 
      data[i][j] = data[i][j] * number; 
    } 
  } 
  return *this; 
} 
Matrix& Matrix::operator*=(const int& number){ 
  rep(i,Column) 
    { 
      data[i][j] = data[i][j] * number; 
    } 
  } 
  return *this; 
} 
Matrix& Matrix::operator*=(const Matrix& matrix){ 
  //先保存矩阵的值 
  Matrix temp(Row,Column); 
  rep(i,temp.Row) 
  { 
    rep(j,temp.Column) 
    { 
      temp.data[i][j] = data[i][j]; 
    } 
  } 
  //改变矩阵的大小和值 
  Column = matrix.Column; 
  data.clear();    //清除数据 
  data.resize(Row+1); //申请行数为row+1，0号位不用 
  rep(i,Row) 
    data[i].resize(Column+1); //申请各行的列数 
  //重新给矩阵赋值 
  rep(i,matrix.Column) 
    { 
      double sum = 0; 
      rep(k,temp.Column) 
        sum += temp.data[i][k] * matrix.data[k][j]; 
      data[i][j] = sum; //改变矩阵的值 
    } 
  } 
  return *this; 
} 
Matrix& Matrix::operator/=(const float& number){ 
  rep(i,Column) 
    { 
      data[i][j] = data[i][j] / number; 
    } 
  } 
  return *this; 
} 
//前缀式自增 
Matrix& Matrix::operator++(){ 
  //对每个元素都加1 
  rep(i,Column) 
    { 
      data[i][j] +=1; 
    } 
  } 
  return *this; 
} 
//前缀式自减 
Matrix& Matrix::operator--(){ 
  //对每个元素都减1 
  rep(i,Column) 
    { 
      data[i][j] -= 1; 
    } 
  } 
  return *this; 
} 
//后缀式自增 
Matrix Matrix::operator++(int){ 
  //拷贝构造函数 
  Matrix ret(*this); 
  //对每个元素都加1 
  rep(i,Column) 
    { 
      data[i][j] += 1; 
    } 
  } 
  return ret; 
} 
//后缀式自减 
Matrix Matrix::operator--(int){ 
  //拷贝构造函数 
  Matrix ret(*this); 
  //对每个元素都减1 
  rep(i,Column) 
    { 
      data[i][j] -= 1; 
    } 
  } 
  return ret; 
} 
//析构函数 
Matrix::~Matrix() 
{ 
  data.clear(); 
} 
//加法操作符重载 
Matrix operator+(const Matrix& matrix1,const Matrix& matrix2){ 
  Matrix temp(matrix1.Row,matrix1.Column); 
  if (matrix1.Row == matrix2.Row&&matrix1.Column == matrix2.Column) 
  { 
    rep(i,matrix1.Row) 
    { 
      rep(j,matrix2.Column) 
      { 
        temp.data[i][j] = matrix1.data[i][j]+matrix2.data[i][j]; 
      } 
    } 
  } 
  return temp; 
} 
//减法操作符重载 
Matrix operator-(const Matrix& matrix1,matrix2.Column) 
      { 
        temp.data[i][j] = matrix1.data[i][j] - matrix2.data[i][j]; 
      } 
    } 
  } 
  return temp; 
} 
//乘法操作符重载 
Matrix operator*(const Matrix& matrix1,matrix2.Column); 
  rep(i,temp.Column) 
    { 
      double sum = 0; 
      rep(k,matrix1.Column) 
        sum += matrix1.data[i][k] * matrix2.data[k][j]; 
      temp.data[i][j] = sum; 
    } 
  } 
  return temp; 
} 
//乘法操作符重载 
Matrix operator*(const Matrix& matrix1,const float& number){ 
  Matrix temp(matrix1.Row,matrix1.Column); 
  rep(i,temp.Column) 
    { 
      temp.data[i][j] = matrix1.data[i][j]* number; 
    } 
  } 
  return temp; 
} 
//乘法操作符重载 
Matrix operator*(const Matrix& matrix1,const int& number){ 
  Matrix temp(matrix1.Row,temp.Column) 
    { 
      temp.data[i][j] = matrix1.data[i][j] * number; 
    } 
  } 
  return temp; 
} 
//等于关系操作符重载 
bool operator==(const Matrix& matrix1,const Matrix& matrix2){ 
  //只有维数相等才有可比性 
  if (matrix1.Row==matrix2.Row&&matrix1.Column==matrix2.Column) 
  { 
    rep(i,matrix1.Column) 
      { 
        if (matrix1.data[i][j]!=matrix2.data[i][j]) 
        { 
          return false; 
        } 
      } 
    } 
    return true; 
  } 
  else 
  { 
    return false; 
  }   
} 
//不等于关系操作符重载 
bool operator!=(const Matrix& matrix1,const Matrix& matrix2){ 
  //只有维数相等才有可比性 
  if (matrix1.Row == matrix2.Row&&matrix1.Column == matrix2.Column) 
  { 
    rep(i,matrix1.Column) 
      { 
        if (matrix1.data[i][j] != matrix2.data[i][j]) 
        { 
          return true; 
        } 
      } 
    } 
    return false; 
  } 
  else 
  { 
    return false; 
  } 
} 
//输出操作符重载 
ostream& operator<<(ostream& os,const Matrix&object){ 
 
  rep(i,object.Row) 
  { 
    rep(j,object.Column) 
      os << setw(8) << object.data[i][j] << ' '; 
    os <<endl; 
  } 
  return os; 
} 
//输入操作符重载 
istream& operator >>(istream& in,Matrix&object){ 
  rep(i,object.Row) 
    rep(j,object.Column) 
    in >> object.data[i][j]; 
  return in; 
} 

（编辑：湖南网）

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