AI 助理
备案控制台
开发者社区 开发与运维 文章 正文

C++实践参考——复数类中的运算符重载

2015-04-21 1425
版权
版权声明：
本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献，版权归原作者所有，阿里云开发者社区不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《 阿里云开发者社区用户服务协议》和 《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容，填写 侵权投诉表单进行举报，一经查实，本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。
简介： 返回：贺老师课程教学链接【项目-实现复数类中的运算符重载】（1）请用类的成员函数，定义复数类重载运算符+、-、*、/，使之能用于复数的加减乘除class Complex {public: Complex(){real=0;imag=0;} Complex(double r,double i){real=r; imag=i;} Complex operator+

返回：贺老师课程教学链接


【项目-实现复数类中的运算符重载】
（1）请用类的成员函数，定义复数类重载运算符+、-、*、/，使之能用于复数的加减乘除 
class Complex 
{
public:
    Complex(){real=0;imag=0;}
    Complex(double r,double i){real=r; imag=i;}
    Complex operator+(const Complex &c2);
    Complex operator-(const Complex &c2);
    Complex operator*(const Complex &c2);
    Complex operator/(const Complex &c2);
    void display();
private:
    double real;
    double imag;
};
//下面定义成员函数


//下面定义用于测试的main()函数
int main()
{
    Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;
    cout<<"c1=";
    c1.display();
    cout<<"c2=";
    c2.display();
    c3=c1+c2;
    cout<<"c1+c2=";
    c3.display();
    c3=c1-c2;
    cout<<"c1-c2=";
    c3.display();
    c3=c1*c2;
    cout<<"c1*c2=";
    c3.display();
    c3=c1/c2;
    cout<<"c1/c2=";
    c3.display();
    return 0;
}
[参考解答] 
#include <iostream>
using namespace std;
class Complex
{
public:
    Complex(){real=0;imag=0;}
    Complex(double r,double i){real=r; imag=i;}
    Complex operator+(const Complex &c2);
    Complex operator-(const Complex &c2);
    Complex operator*(const Complex &c2);
    Complex operator/(const Complex &c2);
    void display();
private:
    double real;
    double imag;
};
//下面定义成员函数
//复数相加： (a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.
Complex Complex::operator+(const Complex &c2)
{
    Complex c;
    c.real=real+c2.real;
    c.imag=imag+c2.imag;
    return c;
}
//复数相减：(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i.
Complex Complex::operator-(const Complex &c2)
{
    Complex c;
    c.real=real-c2.real;
    c.imag=imag-c2.imag;
    return c;
}
//复数相乘：(a+bi)(c+di)=(ac－bd)+(bc+ad)i.
Complex Complex::operator*(const Complex &c2)
{
    Complex c;
    c.real=real*c2.real-imag*c2.imag;
    c.imag=imag*c2.real+real*c2.imag;
    return c;
}

//复数相除：(a+bi)/(c+di)=(ac+bd)/(c^2+d^2) +(bc-ad)/(c^2+d^2)i
Complex Complex::operator/(const Complex &c2)
{
    Complex c;
    c.real=(real*c2.real+imag*c2.imag)/(c2.real*c2.real+c2.imag*c2.imag);
    c.imag=(imag*c2.real-real*c2.imag)/(c2.real*c2.real+c2.imag*c2.imag);
    return c;
}

void Complex::display()
{
    cout<<"("<<real<<","<<imag<<"i)"<<endl;
}
//下面定义用于测试的main()函数
int main()
{
    Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;
    cout<<"c1=";
    c1.display();
    cout<<"c2=";
    c2.display();
    c3=c1+c2;
    cout<<"c1+c2=";
    c3.display();
    c3=c1-c2;
    cout<<"c1-c2=";
    c3.display();
    c3=c1*c2;
    cout<<"c1*c2=";
    c3.display();
    c3=c1/c2;
    cout<<"c1/c2=";
    c3.display();
    return 0;
}

（2）请用类的友元函数，而不是成员函数，再次完成上面提及的运算符的重载；
[参考解答] 
#include <iostream>
using namespace std;
class Complex
{
public:
    Complex()
    {
        real=0;
        imag=0;
    }
    Complex(double r,double i)
    {
        real=r;
        imag=i;
    }
    friend Complex operator+(Complex &c1, Complex &c2);
    friend Complex operator-(Complex &c1, Complex &c2);
    friend Complex operator*(Complex &c1, Complex &c2);
    friend Complex operator/(Complex &c1, Complex &c2);
    void display();
private:
    double real;
    double imag;
};

//复数相加：(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.
Complex operator+(Complex &c1, Complex &c2)
{
    Complex c;
    c.real=c1.real+c2.real;
    c.imag=c1.imag+c2.imag;
    return c;
}

//复数相减：(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i.
Complex operator-(Complex &c1, Complex &c2)
{
    Complex c;
    c.real=c1.real-c2.real;
    c.imag=c1.imag-c2.imag;
    return c;
}

//复数相乘：(a+bi)(c+di)=(ac－bd)+(bc+ad)i.
Complex operator*(Complex &c1, Complex &c2)
{
    Complex c;
    c.real=c1.real*c2.real-c1.imag*c2.imag;
    c.imag=c1.imag*c2.real+c1.real*c2.imag;
    return c;
}

//复数相除：(a+bi)/(c+di)=(ac+bd)/(c^2+d^2) +(bc-ad)/(c^2+d^2)i
Complex operator/(Complex &c1, Complex &c2)
{
    Complex c;
    c.real=(c1.real*c2.real+c1.imag*c2.imag)/(c2.real*c2.real+c2.imag*c2.imag);
    c.imag=(c1.imag*c2.real-c1.real*c2.imag)/(c2.real*c2.real+c2.imag*c2.imag);
    return c;
}

void Complex::display()
{
    cout<<"("<<real<<","<<imag<<"i)"<<endl;
}

int main()
{
    Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;
    cout<<"c1=";
    c1.display();
    cout<<"c2=";
    c2.display();
    c3=c1+c2;
    cout<<"c1+c2=";
    c3.display();
    c3=c1-c2;
    cout<<"c1-c2=";
    c3.display();
    c3=c1*c2;
    cout<<"c1*c2=";
    c3.display();
    c3=c1/c2;
    cout<<"c1/c2=";
    c3.display();
    return 0;
}

　　事实上，运算符重载的函数还可以定义成一般函数，只不过这种做法并不好。下面给出使用一般函数完成运算符重载的程序。其中，加了序号的几处注释值得关注。

#include <iostream>
using namespace std;
class Complex
{
public:
    Complex()
    {
        real=0;
        imag=0;
    }
    Complex(double r,double i)
    {
        real=r;
        imag=i;
    }
    double getReal() const
    {
        return real;   //(1)定义公用的数据接口，可以为const成员函数
    }
    double getImag() const
    {
        return imag;
    }
    void setReal(double r)
    {
        real=r;   //(1)定义公用的数据接口
    }
    void setImag(double i)
    {
        imag=i;
    }


    void display();
private:
    double real;
    double imag;
};

//复数相加：(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.
Complex operator+(const Complex &c1, const Complex &c2) //(3)将参数处理为const更符合需求
{
    Complex c;
    c.setReal(c1.getReal()+c2.getReal());   //(2)调用公用数据接口读取和修改私有数据成员
    c.setImag(c1.getImag()+c2.getImag());
    return c;
}

//复数相减：(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i.
Complex operator-(const Complex &c1, const Complex &c2)
{
    Complex c;
    c.setReal(c1.getReal()-c2.getReal());
    c.setImag(c1.getImag()-c2.getImag());
    return c;
}

//复数相乘：(a+bi)(c+di)=(ac－bd)+(bc+ad)i.
Complex operator*(const Complex &c1, const Complex &c2)
{
    Complex c;
    c.setReal(c1.getReal()*c2.getReal()-c1.getImag()*c2.getImag());
    c.setImag(c1.getImag()*c2.getReal()+c1.getReal()*c2.getImag());
    return c;
}

//复数相除：(a+bi)/(c+di)=(ac+bd)/(c^2+d^2) +(bc-ad)/(c^2+d^2)i
Complex operator/(const Complex &c1, const Complex &c2)
{
    Complex c;
    double d= (c2.getReal()*c2.getReal()+c2.getImag()*c2.getImag());
    c.setReal((c1.getReal()*c2.getReal()+c1.getImag()*c2.getImag())/d);
    c.setImag((c1.getImag()*c2.getReal()-c1.getReal()*c2.getImag())/d);
    return c;
}

void Complex::display()
{
    cout<<"("<<real<<","<<imag<<"i)"<<endl;
}

int main()
{
    Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;
    cout<<"c1=";
    c1.display();
    cout<<"c2=";
    c2.display();
    c3=c1+c2;
    cout<<"c1+c2=";
    c3.display();
    c3=c1-c2;
    cout<<"c1-c2=";
    c3.display();
    c3=c1*c2;
    cout<<"c1*c2=";
    c3.display();
    c3=c1/c2;
    cout<<"c1/c2=";
    c3.display();
    return 0;
}


（3）定义一个定义完整的类（是可以当作独立的产品发布，成为众多项目中的“基础工程”）。这样的类在(2)的基础上，扩展+、-、*、/运算符的功能，使之能与double型数据进行运算。设Complex c; double d; c+d和d+c的结果为“将d视为实部为d的复数同c相加”，其他-、*、/运算符类似。
[参考解答] 
#include <iostream>
using namespace std;
class Complex
{
public:
    Complex()
    {
        real=0;
        imag=0;
    }
    Complex(double r,double i)
    {
        real=r;
        imag=i;
    }
    friend Complex operator+(Complex &c1, Complex &c2);
    friend Complex operator+(double d1, Complex &c2);
    friend Complex operator+(Complex &c1, double d2);
    friend Complex operator-(Complex &c1, Complex &c2);
    friend Complex operator-(double d1, Complex &c2);
    friend Complex operator-(Complex &c1, double d2);
    friend Complex operator*(Complex &c1, Complex &c2);
    friend Complex operator*(double d1, Complex &c2);
    friend Complex operator*(Complex &c1, double d2);
    friend Complex operator/(Complex &c1, Complex &c2);
    friend Complex operator/(double d1, Complex &c2);
    friend Complex operator/(Complex &c1, double d2);
    void display();
private:
    double real;
    double imag;
};

//复数相加：(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i.
Complex operator+(Complex &c1, Complex &c2)
{
    Complex c;
    c.real=c1.real+c2.real;
    c.imag=c1.imag+c2.imag;
    return c;
}
Complex operator+(double d1, Complex &c2)
{
    Complex c(d1,0);
    return c+c2; //按运算法则计算的确可以，但充分利用已经定义好的代码，既省人力，也避免引入新的错误，但可能机器的效率会不佳
}
Complex operator+(Complex &c1, double d2)
{
    Complex c(d2,0);
    return c1+c;
}
//复数相减：(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i.
Complex operator-(Complex &c1, Complex &c2)
{
    Complex c;
    c.real=c1.real-c2.real;
    c.imag=c1.imag-c2.imag;
    return c;
}
Complex operator-(double d1, Complex &c2)
{
    Complex c(d1,0);
    return c-c2;
}
Complex operator-(Complex &c1, double d2)
{
    Complex c(d2,0);
    return c1-c;
}

//复数相乘：(a+bi)(c+di)=(ac－bd)+(bc+ad)i.
Complex operator*(Complex &c1, Complex &c2)
{
    Complex c;
    c.real=c1.real*c2.real-c1.imag*c2.imag;
    c.imag=c1.imag*c2.real+c1.real*c2.imag;
    return c;
}
Complex operator*(double d1, Complex &c2)
{
    Complex c(d1,0);
    return c*c2;
}
Complex operator*(Complex &c1, double d2)
{
    Complex c(d2,0);
    return c1*c;
}

//复数相除：(a+bi)/(c+di)=(ac+bd)/(c^2+d^2) +(bc-ad)/(c^2+d^2)i
Complex operator/(Complex &c1, Complex &c2)
{
    Complex c;
    c.real=(c1.real*c2.real+c1.imag*c2.imag)/(c2.real*c2.real+c2.imag*c2.imag);
    c.imag=(c1.imag*c2.real-c1.real*c2.imag)/(c2.real*c2.real+c2.imag*c2.imag);
    return c;
}
Complex operator/(double d1, Complex &c2)
{
    Complex c(d1,0);
    return c/c2;
}
Complex operator/(Complex &c1, double d2)
{
    Complex c(d2,0);
    return c1/c;
}

void Complex::display()
{
    cout<<"("<<real<<","<<imag<<"i)"<<endl;
}

int main()
{
    Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;
    double d=11;
    cout<<"c1=";
    c1.display();
    cout<<"c2=";
    c2.display();
    cout<<"d="<<d<<endl<<endl;
    cout<<"下面是重载运算符的计算结果: "<<endl;
    c3=c1+c2;
    cout<<"c1+c2=";
    c3.display();
    cout<<"c1+d=";
    (c1+d).display();
    cout<<"d+c1=";
    (d+c1).display();
    c3=c1-c2;
    cout<<"c1-c2=";
    c3.display();
    cout<<"c1-d=";
    (c1-d).display();
    cout<<"d-c1=";
    (d-c1).display();
    c3=c1*c2;
    cout<<"c1*c2=";
    c3.display();
    cout<<"c1*d=";
    (c1*d).display();
    cout<<"d*c1=";
    (d*c1).display();
    c3=c1/c2;
    cout<<"c1/c2=";
    c3.display();
    cout<<"c1/d=";
    (c1/d).display();
    cout<<"d/c1=";
    (d/c1).display();
    return 0;
}

文章标签：
C++
关键词：
C++类
C++实践
C++类运算符重载
C++运算符重载
C++参考
贺利坚
目录
相关文章
平凡程序猿~
|
1月前
|
编译器 C++ 开发者
【C++篇】深度解析类与对象（下）
在上一篇博客中，我们学习了C++的基础类与对象概念，包括类的定义、对象的使用和构造函数的作用。在这一篇，我们将深入探讨C++类的一些重要特性，如构造函数的高级用法、类型转换、static成员、友元、内部类、匿名对象，以及对象拷贝优化等。这些内容可以帮助你更好地理解和应用面向对象编程的核心理念，提升代码的健壮性、灵活性和可维护性。
平凡程序猿~
57 0
蓝易云
|
13天前
|
设计模式 安全 C++
【C++进阶】特殊类设计 && 单例模式
通过对特殊类设计和单例模式的深入探讨，我们可以更好地设计和实现复杂的C++程序。特殊类设计提高了代码的安全性和可维护性，而单例模式则确保类的唯一实例性和全局访问性。理解并掌握这些高级设计技巧，对于提升C++编程水平至关重要。
蓝易云
39 16
预备女程序员a
|
6天前
|
编译器 C++
类和对象（中 ）C++
本文详细讲解了C++中的默认成员函数，包括构造函数、析构函数、拷贝构造函数、赋值运算符重载和取地址运算符重载等内容。重点分析了各函数的特点、使用场景及相互关系，如构造函数的主要任务是初始化对象，而非创建空间；析构函数用于清理资源；拷贝构造与赋值运算符的区别在于前者用于创建新对象，后者用于已存在的对象赋值。同时，文章还探讨了运算符重载的规则及其应用场景，并通过实例加深理解。最后强调，若类中存在资源管理，需显式定义拷贝构造和赋值运算符以避免浅拷贝问题。
预备女程序员a
17 1
预备女程序员a
|
6天前
|
存储 编译器 C++
类和对象（上）（C++）
本篇内容主要讲解了C++中类的相关知识，包括类的定义、实例化及this指针的作用。详细说明了类的定义格式、成员函数默认为inline、访问限定符（public、protected、private）的使用规则，以及class与struct的区别。同时分析了类实例化的概念，对象大小的计算规则和内存对齐原则。最后介绍了this指针的工作机制，解释了成员函数如何通过隐含的this指针区分不同对象的数据。这些知识点帮助我们更好地理解C++中类的封装性和对象的实现原理。
预备女程序员a
21 1
RossyYan
|
2月前
|
存储 C语言 C++
【C++数据结构——栈与队列】顺序栈的基本运算（头歌实践教学平台习题）【合集】
本关任务：编写一个程序实现顺序栈的基本运算。开始你的任务吧，祝你成功！​ 相关知识 初始化栈 销毁栈 判断栈是否为空 进栈 出栈 取栈顶元素 1.初始化栈 概念：初始化栈是为栈的使用做准备，包括分配内存空间（如果是动态分配）和设置栈的初始状态。栈有顺序栈和链式栈两种常见形式。对于顺序栈，通常需要定义一个数组来存储栈元素，并设置一个变量来记录栈顶位置；对于链式栈，需要定义节点结构，包含数据域和指针域，同时初始化栈顶指针。 示例（顺序栈）： 以下是一个简单的顺序栈初始化示例，假设用C语言实现，栈中存储
RossyYan
173 77
ephemerals__
|
17天前
|
安全 C++
【c++】继承（继承的定义格式、赋值兼容转换、多继承、派生类默认成员函数规则、继承与友元、继承与静态成员）
本文深入探讨了C++中的继承机制，作为面向对象编程（OOP）的核心特性之一。继承通过允许派生类扩展基类的属性和方法，极大促进了代码复用，增强了代码的可维护性和可扩展性。文章详细介绍了继承的基本概念、定义格式、继承方式（public、protected、private）、赋值兼容转换、作用域问题、默认成员函数规则、继承与友元、静态成员、多继承及菱形继承问题，并对比了继承与组合的优缺点。最后总结指出，虽然继承提高了代码灵活性和复用率，但也带来了耦合度高的问题，建议在“has-a”和“is-a”关系同时存在时优先使用组合。
ephemerals__
61 6
羑悻的小杀马特
|
1月前
|
编译器 C语言 C++
类和对象的简述（c++篇）
类和对象的简述（c++篇）
羑悻的小杀马特
79 28
预备女程序员a
|
6天前
|
编译器 C++
类和对象（下）C++
本内容主要讲解C++中的初始化列表、类型转换、静态成员、友元、内部类、匿名对象及对象拷贝时的编译器优化。初始化列表用于成员变量定义初始化，尤其对引用、const及无默认构造函数的类类型变量至关重要。类型转换中，`explicit`可禁用隐式转换。静态成员属类而非对象，受访问限定符约束。内部类是独立类，可增强封装性。匿名对象生命周期短，常用于临时场景。编译器会优化对象拷贝以提高效率。最后，鼓励大家通过重复练习提升技能！
预备女程序员a
14 0
平凡程序猿~
|
1月前
|
安全 编译器 C语言
【C++篇】深度解析类与对象（中）
在上一篇博客中，我们学习了C++类与对象的基础内容。这一次，我们将深入探讨C++类的关键特性，包括构造函数、析构函数、拷贝构造函数、赋值运算符重载、以及取地址运算符的重载。这些内容是理解面向对象编程的关键，也帮助我们更好地掌握C++内存管理的细节和编码的高级技巧。
平凡程序猿~
23 0
平凡程序猿~
|
1月前
|
存储 程序员 C语言
【C++篇】深度解析类与对象（上）
在C++中，类和对象是面向对象编程的基础组成部分。通过类，程序员可以对现实世界的实体进行模拟和抽象。类的基本概念包括成员变量、成员函数、访问控制等。本篇博客将介绍C++类与对象的基础知识，为后续学习打下良好的基础。
平凡程序猿~
89 0

热门文章

最新文章

  • 1
    【c++丨STL】map/multimap的使用
  • 2
    【c++】多态（多态的概念及实现、虚函数重写、纯虚函数和抽象类、虚函数表、多态的实现过程）
  • 3
    【c++丨STL】priority_queue（优先级队列）的使用与模拟实现
  • 4
    Dev-C++保姆级安装教程：Win10/Win11环境配置+避坑指南（附下载验证）
  • 5
    【c++】继承（继承的定义格式、赋值兼容转换、多继承、派生类默认成员函数规则、继承与友元、继承与静态成员）
  • 6
    解读 C++ 助力的局域网监控电脑网络连接算法
  • 7
    基于 C++ 语言的迪杰斯特拉算法在局域网计算机管理中的应用剖析
  • 8
    【C++进阶】特殊类设计 && 单例模式
  • 9
    C++ noexcept 关键字的关键作用
  • 10
    【c++】模板详解(2)
  • 1
    C++为什么有参数依赖查找（ADL）？
    91
  • 2
    c++开发redis module问题之如果Redis加载了多个C++编写的模块，并且它们都重载了operator new，会有什么影响
    53
  • 3
    c++开发redis module问题之为什么在使用RedisModule_GetApi之前要通过((void**)ctx)[0]这种方式获取其地址
    87
  • 4
    Rust与C++的区别及使用问题之对于大量使用C++实现的产品来说，迁移到Rust的问题如何解决
    81
  • 5
    Rust与C++的区别及使用问题之Rust项目中组织目录结构的问题如何解决
    96
  • 6
    开发与运维C++问题之C++部分原有的数据发送能力如何解决
    44
  • 7
    开发与运维C++问题之在iLogtail新架构中在C++主程序中新增插件的概念如何解决
    74
  • 8
    开发与运维编译问题之在C++中在使用std::mutex后能自动释放锁如何解决
    118
  • 9
    开发与运维编译问题之在C++中创建一个简单的自旋锁如何解决
    48
  • 10
    开发与运维线程问题之在C++的原子操作中memory_order如何解决
    76

    • 相关课程

    更多
  • C++ 入门教程开发文档
  • Go语言核心编程 - 基础语法、数组、切片、Map
  • C语言学习教程

    • 相关电子书

    更多
  • 使用C++11开发PHP7扩展
  • GPON Class C++ SFP O;T Transce
  • GPON Class C++ SFP OLT Transce

    • 相关实验场景

    更多
  • 函数类型-3：函数重载
  • 语言入门-2：基本类型
    • 下一篇
    阿里云oss简介和如何对接使用