книга (И.А. Волкова, А.В. Иванов, Л.Е. Карпов - Основы объектно-ориентированного программирования. Язык программирования С++), страница 9

Операция ‹‹ перегружена для вывода объектовстандартных типов: int, char, double, char* и других встроенных типов.Формат использования данной операции:cout << переменная_стандартного_типа;Таким образом, первый операнд операции ‹‹ должен иметь тип ostream.Если необходимо перегрузить данную операцию для структурированноговывода объекта пользовательского типа, то, как было пояснено, это можносделать только функцией-другом разработанного класса. Например, длякласса комплексных чисел операция ‹‹ может быть перегружена так:class complex{double re,im;public:complex(double re2, double im2):re(re2),im(im2){}friend ostream& operator<<(ostream & out,const complex par);. .

.};ostream& operator<<(ostream& out, const complex par){out << par.re << "+" << par.im << "i";return out;}Здесь операция ‹‹ получает в качестве первого параметра ссылку насуществующий объект типа ostream. Данный объект дополняется необходимой для вывода информацией и ссылка на него возвращается во внешнююсреду.

Благодаря этому можно в одном операторе программы осуществитьвывод ряда значений:cout << c1 << "" << c2;51Статический полиморфизмПримечаниеОперацию вывода можно перегружать и методом соответствующего класса. Ноэто будет выглядеть не совсем естественно.

Действительно, в этом случаепервый операнд будет тип текущего класса. Поэтому, например, для классакомплексных чисел перегрузка операции вывода методом класса будет выглядеть следующим образом:ostream& operator<< ( ostream& out ){out << re << "+" << im << "i";return out;}a вызов операции вывода будет выглядеть так:c1 << cout;либо так:c1.operator << (cout);Конечно, и в том, и в другом случае операция вывода выглядит не совсемпривычно. Для того, чтобы вид операции вывода при перегрузке методом остался привычным, данную операцию необходимо перегрузить непосредственно в классе ostream (если, это целесообразно и возможно, поскольку этоттип определен в библиотеке, произвольно менять которую обычно не рекомендуется).8.2.

Перегрузка унарных операцийЕсли для унарной операции имеется только одна форма, то ее перегрузкареализуется по общим описанным выше правилам. При этом, как уже былоописано, для оптимизации использования результата операции в другихоперациях, совмещенных в одном операторе с данной операцией, рекомендуется объявлять выходной параметр в виде ссылки на текущий объект.Специфика перегрузки операций инкремента и декремента, операции индексацииПри перегрузке унарной операции в том случае, если для нее в языкеопределены две формы — префиксная и постфиксная, имеются особенности.Для того, чтобы отличать постфиксную форму от префиксной, при перегрузке операции в постфиксной форме в списке формальных параметровуказывается дополнительный, неиспользуемый в алгоритме операции, параметр (точнее, тип параметра).ПримечаниеКомпилятор корректно обрабатывает перегруженную операцию и в случаеявного указания дополнительного, неиспользуемого в алгоритме операции,параметра.52Статический полиморфизмПример:Для класса complex перегрузим операцию «++» в префикснойи постфиксной формах со следующей семантикой:complex c1, c2;.

. .c1 = ++c2; // c2 = c2 + 1; c1 = c2;c1 = c2++; // c1 = c2; c2 = c2 + 1;// Префиксная формаcomplex & operator++(){++re;return *this;}// Постфиксная формаcomplex operator++ (int){complex tmp(*this);//////re++;//return tmp;//////////////}Во временном объектезапоминается состояниетекущего объекта.Изменяется текущий объект.Во внешнюю среду выдаетсязапомненное состояние ввиде объекта, а не ссылка.Во внешнюю среду не можетбыть выдана ссылка натекущий объект, т.к. онизменил свое состояние.53Статический полиморфизмПримечаниеПриведенная форма перегрузки префиксной операции «++» позволяет корректно выполнять следующую операцию:c1 = ++ ++c2;с семантикой:c2 = c2 + 2; c1 = c2;Однако, приведенная форма перегрузки постфиксной операции «++» не позволяет корректно выполнить операцию:c1 = c2++ ++;с семантикой:c1 = c2; c2 = c2 + 2;Дело в том, что первое исполнение операции «++» передает во внешнюю средунеизмененный объект c2, а второе исполнение операции «++», принимая навходе неизмененное значение объекта, передает его объекту c1, параллельноизменяя его на 1, а не на 2.Операция индексирования является бинарной: ее операнды — объектс нумерованными элементами (массив, вектор и т.

д.) и целое число — индекс элемента.ПримечаниеВ некоторых пособиях операция индексирования ошибочно рассматриваетсякак унарная, хотя явно имеются два вышеуказанных операнда.При перегрузке операции индексирования объявление в качестве выходного параметра ссылки на элемент объекта позволяет присваивать ее результату новые значения.Пример:class vector{int* p;int size;public:. .

.int & operator[] ( int i ) { return p[i]; }};int main(){vector v1(10);v1[1] = 5;}Здесь оператор return возвращает значение выбранного элемента вектора, который инициализирует выходной объект, как было описано, по реализации адресом этого элемента.54Статический полиморфизмПримечаниеПерегрузка операций (как бинарных, так и унарных) позволяет не толькоописывать для стандартных операций необходимую семантику, но и блокировать исполнение нежелательных операций над объектами описываемоготипа. Для этого необходимо перегрузку операции описывать в открытой области.

Естественно, что такая перегрузка описывается методом класса, а нефункцией-другом.8.3. Перегрузка функцийИмеется возможность описывать разные алгоритмы для одного и того жеидентификатора функции при разных количествах и наборах типов входныхпараметров. Такое описание разных алгоритмов в одной зоне описания(класс, пространство имен) называется перегрузкой функций (если описание разных алгоритмов для одного и того же имени осуществляется в разныхзонах, то говорят о перекрытии).При вызове функции для выбора подходящей перегруженной функциивыполняется следующий алгоритм:Алгоритм поиска оптимально отождествляемой функции1. Отбираются функции с необходимым количеством формальныхпараметров.55Статический полиморфизмПримечаниеВозможно описание функции с переменным числом параметров.

Для этогоиспользуются символы «…» в конце списка формальных параметров, обозначающих произвольное количество дополнительных неименованных параметров, типы которых будут определяться непосредственно при вызове функции.Пример прототипа функции с переменным числом параметров:void f1 (int i1, . . .);В этом случае внутри функции необходимо иметь специальные средства получения значений таких дополнительных параметров, не имеющих собственных имен.

При обработке списка формальных параметров компилятор неимеет информации, необходимой для выполнения стандартной проверкии преобразования типов неименованных параметров. Поэтому средства получения таких параметров могут использовать только информацию, недоступную компилятору. Для облегчения работы с этими параметрами в файлеstdarg.h стандартной библиотеки имеются описания структурыva_listи функций: va_start(), va_arg(), va_end(). Описания, содержащиесяв библиотечном файле ‹cstdarg›, становятся доступными после его подключения директивой препроцессора #include ‹cstdarg›.Функции с переменным числом параметров рекомендуется использоватьв исключительных случаях, когда типы параметров действительно неизвестны.

в большинстве случаев можно использовать функции с аргументами поумолчанию или функцией с двумя параметрами следующего вида: первыйпараметр — целое число, равное количеству содержательных параметров,второй аргумент — указатель на массив указателей на фактические параметры. Такой метод используется при передаче списка строковых параметров изкомандной строки вызова программы на исполнение:int main ( int argc, char* argv[] )Здесь args — количество строковых параметров в командной строке вызовапрограммы на исполнение, включая идентификатор программы.2. Для каждого фактического параметра вызова функции строитсямножество функций, оптимально отождествляемых по этому параметру (best matching).3.

Находится пересечение этих множеств.4. Если полученное множество состоит из одной функции, то вызовразрешим. Если множество пусто или содержит более одной функции, то генерируется сообщение об ошибке.Пример:class x{. . .public:x ( int i1 ) {. . . }. . .};class y {. . .};void f ( x x1, int i1 ){. . .}void f ( x x1, double d1 ) {. . .}void f ( y y1, double d1 ) {. . .}56Статический полиморфизмvoid g() {.