[C++] Operators

연산자 중복

여러가지 연산자들을 클래스 객체에 대해서도 적용하는 것

• 연산자를 함수로 구현

❗ 주의할 점

• 새로운 연산자 만드는 것 허용 X
• ::, *, ., ?: 연산자 중복 불가능
• 내장된 int형이나 double형에 대한 연산자의 의미 변경 불가능
• 연산자들의 우선 순위나 결합 법칙은 변경 X
• +, - 연산자를 오버로딩하였으면 일관성을 위해 +=, -= 연산자도 오버로딩하는 것이 좋음
• 산술 연산자와 관계 연산자는 비멤버 함수로 정의 (참여하되 안바뀌는 것)
• 할당 연산자는 멤버 함수로 정의 (참여해서 바뀌는 것)

 

프렌드 함수

클래스의 내부 데이터에 접근할 수 있는 특수한 함수

• 선언 방법
  • 프렌드 함수의 원형은 비록 클래스 안에 포함되지만 멤버 함수는 아님
  • 프렌드 함수의 본체는 외부에서 따로 정의
  • 프렌드 함수는 클래스 내부의 모든 멤버 변수를 사용 가능
• 프렌드 클래스도 가능
  • 교환 법칙 성립 X

 

연산자 중복 구현 방법

비멤버 함수(friend)

• 참여는 하지만 결과가 변하지 않으면 비멤버 (ex. +연산)
• v1 + v2 ⇒ operator+ (v1, v2)

// 복소수 예제
friend Complex operator+(const Complex& c, const Complex& d);

Complex operator+(const Complex& c, const Complex& d){
	Complex result(c.re + d.re, c.im + d.im);
	return result;
}

• cout << v1 << ⇒ operator<< (cout, v1)
  • 연산을 수행한 후 다시 스트림 객체 반환
  • 레퍼런스이기 때문에 체인 연산 가능

using namespace std;

friend ostream& operator<<(ostream& os, const Complex& c);
friend ostream& operator<<(ostream& os, const Complex& c){ return os; }

멤버 함수

• 결과가 변하면 멤버 (ex. +=연산)
• v1 + v2 ⇒ v1.operator+(v2)

Complex operator+(const Complex& c);

Complex Complex::operator+(const Complex& c){
	Complex result(re + c.re, im + c.im);
	return result;
}

• = 연산
  • 구현하지 않으면 컴파일러가 자동 생성
  • 반드시 호출한 객체의 레퍼런스 반환
  • 깊은 복사가 필요한 경우 구현

Complex& operator=(const Complex& c);

Complex& Complex::operator=(const Complex& c){
	re = c.re; im = c.im;
	return *this;
}

• prefix++, postfix++ 연산

Complex& operator++() { 
	re++; 
	return *this; 
}
Complex operator++(int) { 
	Complex t(*this); 
	operator++(); 
	return t; 
}

 

타입 변환

• 클래스의 객체들도 하나의 타입에서 다른 타입으로 자동적인 변환 가능
• 변환 생성자, 변환 연산자

class Book{
private:
	int isbn;
	string title;
public:
	Book(int isbn, string& title){
		this->isbn = isbn;
		this.title = title;
	}
	// 변환 생성자
	Book(int isbn){
		this->isbn = isbn;
		this.title = "unknown";
	}
	// 변환 연산자
	operator int() const{
		return isbn;
	}
	
	bool check(int isbn){
		return true;
	}

int main(){
	Book b1 = 12345; // int -> Book 변환 생성자
	int isbn = b1; // Book -> int 변환 연산자
	check(b1); // Book -> int 변환 연산자
}

• 변환 생성자/연산자 앞에 explicit 선언을 하면 컴파일러가 자동적으로 타입 변환을 하지 못함

class Complex{
	double re, im;
public:
	Complex(double r=0, double i=0): re(r), im(i){}
	operator double() const { return re; }
	~Complex(){}

int main(){
	Complex x(2, 3);
	Complex y(-1, -3), z;
	double d = 2.71828;

	z = 3.14; // double -> Complex (implicit)
	d = y; // Complex -> double (implicit)
	z = Complex(d) // double -> Complex (explicit)
	d = double(x); // Complex -> double (explicit)