从零开始学C++之运算符重载(四):类型转换运算符、*运算符重载、->运算符重载、operator new 和 operator delete

本文介绍了C++中的类型转换运算符,如何实现->运算符重载,以及operator new 和 operator delete的使用。类型转换运算符作为成员函数用于类到其他类型的转换。->运算符重载使得对成员函数的调用更加简洁。operator new仅分配内存,不调用构造函数,而new operator则同时进行内存分配和构造。operator delete在删除对象前先调用析构函数。对于delete操作,涉及继承时需注意虚析构函数。

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一、类型转换运算符

必须是成员函数,不能是友元函数
没有参数
不能指定返回类型
函数原型:operator 类型名();


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#ifndef _INTEGER_H_
#define _INTEGER_H_

class Integer
{
public:
    Integer( int n);
    ~Integer();

    Integer & operator++();
     //friend Integer& operator++(Integer& i);

    Integer  operator++( int n);
     //friend Integer operator++(Integer& i, int n);

     operator  int();

     void Display()  const;
private:
     int n_;
};

#endif  // _INTEGER_H_

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#include  "Integer.h"
#include <iostream>
using  namespace std;

Integer::Integer( int n) : n_(n)
{
}

Integer::~Integer()
{
}

Integer &Integer:: operator ++()
{
     //cout<<"Integer& Integer::operator ++()"<<endl;
    ++n_;
     return * this;
}

//Integer& operator++(Integer& i)
//{
//  //cout<<"Integer& operator++(Integer& i)"<<endl;
//  ++i.n_;
//  return i;
//}

Integer Integer:: operator++( int n)
{
     //cout<<"Integer& Integer::operator ++()"<<endl;
     //n_++;
    Integer tmp(n_);
    n_++;
     return tmp;
}

//Integer operator++(Integer& i, int n)
//{
//  Integer tmp(i.n_);
//  i.n_++;
//  return tmp;
//}

Integer:: operator  int()
{
<think>好的,用户之前问了Lambda表达式,现在又让我介绍C++。看起来他可能在习编程语言,或者对不同的编程概念感兴趣。我需要先回顾之前的对话,确保这次的回答之前的Lambda表达式内容有连贯性。 用户之前得到的是关于Lambda的详细解释,其中提到了C++中的Lambda捕获模式。现在用户转向C++,可能希望全面了解这门语言,而不仅仅是Lambda部分。我需要确定用户的需求层次,是初者还是有一定经验想深入。 首先,用户的问题很简短:“请使用中文回答我或者给我介绍一下: c++ ”。没有具体说明需要什么方面的介绍,所以应该提供全面的概述,但也要结构清晰,便于用户找到重点。之前的回答结构使用了分点、表格、代码示例,效果不错,可以沿用类似的格式。 接下来,我需要涵盖C++的基本信息、历史、特性、应用场景、与其他语言的对比,以及习建议。可能用户想了解为什么选择C++,它的优缺点,或者如何开始习。考虑到用户之前询问了Lambda,可能在C++部分也需要提到Lambda的支持情况,保持连贯。 还要注意用户可能的实际应用场景,比如系统开发、游戏、嵌入式等,给出具体的例子。同时,比较C++与其他语言如Python、Java的区别,帮助用户理解其独特之处。 需要检查技术细节的准确性,比如C++的标准版本,特性如RAII、STL、多范式等。确保代码示例正确,比如Hello World,类定义,Lambda的使用,智能指针等。注意提到C++11之后的现代特性,因为用户之前提到了Lambda,而C++的Lambda是在C++11引入的。 最后,习建议部分要实用,推荐资源如书籍、在线教程,提醒习曲线陡峭,但掌握后对理解计算机底层有帮助。可能用户是自者,需要引导正确的习路径,避免常见陷阱。 总结:结构分为概述、历史、特性、应用、对比、示例、习建议。使用清晰的小标题,表格代码块,保持与之前回答一致的格式。确保内容准确,重点突出,帮助用户全面了解C++,并与其已有知识(如Lambda)衔接。</think>以下是关于C++编程语言的系统化解析: --- ### 一、语言定位与发展 1. **核心定义** - 静态类型、编译型、多范式系统级编程语言 - ISO/IEC 14882标准规范,2023年更新至C++23版本 - 设计哲**零开销抽象**(Zero-overhead Abstraction) 2. **历史沿革** | 里程碑 | 关键特性 | |--------|----------| | 1979 | Bjarne Stroustrup在贝尔实验室创建"C with Classes" | | 1983 | 正式命名C++,加入虚函数等OOP特性 | | 1998 | C++98首个ISO标准,确立STL框架 | | 2011 | C++11现代革命,引入auto、lambda、智能指针等 | | 2020 | C++20概念(Concepts)、协程等重大更新 | --- ### 二、核心语言特性 ```cpp // 现代C++代码示例 #include <iostream> #include <vector> using namespace std; template<typename T> class Container { // 泛型编程 public: void add(const T& elem) { data.push_back(elem); } void process() { // 函数式风格 for_each(data.begin(), data.end(), [](auto& x){ cout << x * 2 << " "; // Lambda表达式 }); } private: vector<T> data; }; int main() { Container<int> box; box.add(10); box.add(20); box.process(); // 输出:20 40 } ``` #### 核心优势对比表 | 维度 | C++ | 其他语言 | |------|-----|----------| | 性能 | 直接硬件操作,无运行时开销 | Java/Python有虚拟机开销 | | 内存管理 | 手动控制+智能指针 | Java自动GC,Rust所有权系统 | | 多范式 | 支持OOP/泛型/函数式/过程式 | 多数语言专注单一范式 | | 系统级访问 | 可直接操作内存、硬件 | Python/JS受限于沙箱环境 | --- ### 三、关键技术组件 1. **内存管理机制** - 显式`new/delete`操作 - 智能指针体系:`unique_ptr`, `shared_ptr`, `weak_ptr` ```cpp auto ptr = make_unique<MyClass>(); // C++14推荐用法 ``` 2. **标准模板库(STL)** | 组件类别 | 典型实现 | |----------|----------| | 容器 | vector, map, unordered_set | | 算法 | sort, find, transform | | 迭代器 | input/output/forward 迭代器 | | 函数对象 | function, bind | 3. **现代特性演进** - **C++11**:移动语义、类型推导(auto)、范围for - **C++17**:结构化绑定、if constexpr - **C++20**:概念约束、协程、三向比较 --- ### 、典型应用领域 1. **系统软件开发** - 操作系统内核(Windows/Linux部分模块) - 数据库引擎(MySQL、MongoDB) - 编译器开发(LLVM、GCC) 2. **高性能计算** - 游戏引擎(Unreal Engine) - 量化交易系统 - 物理仿真软件(ANSYS) 3. **嵌入式系统** - 物联网设备固件 - 汽车ECU控制单元 - 航空航天控制系统 --- ### 五、习路径建议 1. **基础阶段** - 掌握C++17核心语法(推荐《C++ Primer》) - 理解RAII资源管理范式 - 熟悉STL基本容器与算法 2. **进阶提升** - 研究模板元编程(《Effective Modern C++》) - 掌握并发编程(线程、原子操作、async) - 理解移动语义与完美转发 3. **现代开发实践** - 使用CMake构建系统 - 集成测试框架(Google Test) - 代码分析工具(Clang-Tidy) --- ### 六、与C语言的本质差异 ```cpp // C与C++对比示例 /* C语言结构体 */ struct Point { int x; int y; }; void print_point(struct Point p) { printf("(%d,%d)", p.x, p.y); } // C++类封装 class Point { public: Point(int x, int y) : x(x), y(y) {} // 构造函数 friend ostream& operator<<(ostream& os, const Point& p) { // 运算符重载 return os << "(" << p.x << "," << p.y << ")"; } private: int x, y; }; ``` --- **习提示**:建议从C++17/20标准开始习,避免老旧编码风格。重点理解值语义、对象生命周期、模板机制等核心概念,这是掌握现代C++的关键。
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