第11章 使用类
书中课后练习将在https://github.com/linlll/CppPrimePlus发布
运算符重载
运算符重载是一种形式的C++多态。这符合C++语言的特性——面对对象，C++语言有很多我们自己定义的数据类型，那当我们想要进行基本运算的时候，会发现有一定的局限性，就比如说，在C语言中，想要实现两个等长数组的各个元素相加，我们只能使用for或者while循环进行相加并赋值，但是在C++中，我们可以定义一个表示数组的类，在类中可以重载运算符，对其进行你想要的操作，在使用的时候，表示法和基本的运算符是一样的操作，例如arr1 = arr2 + arr3，要重载运算符，需使用被称为运算符函数的特殊函数形式，格式如下：
operatorop(argument-list)
// eg
operator+();
operator*();
具体做法看下一节
计算时间：一个运算符重载示例
让我们看看不使用运算符重载的一个示例，这是一个表示时间的类。
class Time
{
private:
int hours;
int minutes;
public:
Time();
Time(int h, int m = 0);
void AddMin(int m);
void AddHr(int h);
void Reset(int h = 0, int m = 0);
const Time Sum(const Time & t) const;
void Show() const;
};
上面是一个表示时间的类的声明，有相加，重置等运算，再看重载运算符后的类的声明。
class Time
{
private:
int hours;
int minutes;
public:
Time();
Time(int h, int m = 0);
void AddMin(int m);
void AddHr(int h);
void Reset(int h = 0, int m = 0);
Time operator+(const Time & t) const;
void Show() const;
};
可以看出对之前的Sum函数进行修改，利用运算符重载进行重新定义函数，使用这种函数的时候，我们可以使用函数表示法和运算符表示法，例如
Time a(1, 30);
Time b(2, 20);
Time c = a.operator+(b);
Time d = a + b;
其中，最后两句的效果是一样的。
但是对运算符重载是有限制的
请看原文。
友元
类介绍到这里，我们都知道类中的私有成员是不可以外界访问的，只能通过类中的共有成员对其进行访问，也就是说只有作用域在类中的成员才能访问，作用域不同是不能访问其私有成员的，但是这种限制太过严格，将会不适合特定的编程问题。C++提供了友元访问权限，这将使得我们可以访问类中的私有成分。
友元分为三种：
- 友元函数
- 友元类
- 友元成员函数
本章先讲友元函数。
重载*运算符
为什么需要友元呢？我们在重载二元运算符的时候就常常需要友元。例如之前提到的Time类，重载了一个乘法运算符，运算写法为A = B * 2.75，可以看到A和B都是类，但是2.75为一个基本数据类型double，这样的写法是合理的，因为编译器会将其认为A = B.operator*(2.75)，也就是说，这个乘法运算是调用类B中所重载的那个乘法。但是可否写成A = 2.75 * B呢，答案是不行，因为，2.75是一个基本类型，并没有任何的函数，所以我们必须重载一个以double为第一参数的乘法函数，满足客户需求。
那么函数原型就出来了：Time operator*(double m, const Time & t)，其用法为：A = 2.75 * B; A = operator*(2.75, B)，那么问题来了，这个函数原型是不能访问Time类中的私有成员的，从而导致这个函数根本不能使用，那么就有了友元函数了，友元函数可以大肆访问类的私有成员。
创建友元函数需要在函数原型面前加上关键字friend，例如
friend Time operator*(double m, const Time & t);
该原型意味着下面两点：
- 虽然operator*()函数是在类声明中声明的，但是他不是成员函数，因此不能使用成员运算符来调用
- 虽然operator*()函数不是成员函数，但他与成员函数的访问权限相同。
因为operator*()函数不能算是类中的成员函数，所以它的作用域不是这个类，也就是说在定义的时候不需要加上作用域限定符::，另外，在函数定义的时候不能够加上friend关键字。
实际上对于这个乘法重载，也可以写成一个非友元函数
例如
Time operator*(double m, const Time & t)
{
return t * m;
}
这实际上是利用了类中的成员函数。
重载<<运算符
class Time
{
...
friend std::ostream & operator<<(std::ostream & os, const Time & t);
}
重载运算符：作为成员函数还是非成员函数
看原文
再谈重载：一个矢量类
看原文
类的自动转换和强制类型转换
当构造函数接受一个参数的时候，我们可以使用构造函数进行显式或隐式的类型转换。也可以通过在类中定义一个转换函数进行类型转换，但是在转换类型的时候必须考虑二义性，编译器一旦发现二义性的问题，便会报错。