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Sobrecarga de Operadores en C++

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Desconectado Dharok

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« en: Abril 21, 2010, 04:35:29 pm »
La sobrecarga de operadores, aunque puede ser una capacidad exótica, la mayoría de personas las usa implícita y regularmente se valen de los operadores sobrecargados.

Por ejemplo, el operador de suma (+) funciona de manera diferente sobre los enteros, puntos flotantes y dobles. No obstante dicho operador funciona muy bien con las variables int, float y double y varios otros tipos integrados han sido sobrecargados por el propio lenguaje C++.

Los operadores se sobrecargan escribiendo una definición de función (con su encabezado y cuerpo) de manera habitual, excepto que el nombre de la función ahora se vuelve la palabra clave operator, seguida por el símbolo del operador que se sobrecarga. Por ejemplo el nombre de la función operator+ sirve para sobrecargar el operador de suma (+).

Para utilizar un operador sobre objetos de una clase, dicho operador debe ser sobrecargado, con dos excepciones: el operador de asignación (=) puede utilizarse con cualquier clase, sin sobrecarga explícita.

El comportamiento predeterminado del operador (=) es una asignación a nivel de miembros de los datos miembro de la clase. El operador de dirección (&) también puede utilizarse sin sobrecarga con objetos de cualquier clase, simplemente devuelve la dirección de memoria del objeto.

La sobrecarga de operadores no es automática; el programador debe escribir funciones de sobrecarga de operadores que realicen las operaciones deseadas. A veces conviene que estas funciones se hagan funciones miembro, en otras ocasiones conviene que sean funciones friend, ocasionalmente puede hacerse funciones no miembro, no friend.

Es posible llegar a los extremos de la sobrecarga, como sobrecarga, como sobrecargar el operador + para que realice operaciones tipo resta. Tales empleos de la sobrecarga hace que sea muy difícil entender el programa.

Una lista de operadores que pueden o no sobrecargarse es la siguiente:

Operadores que pueden sobrecargarse

+          -          *          /         %         ^       ^&   |
-          !          =         <          >         +=        -=   *=
/=       %=         A=         &=         !=        <<        >>    >>=
<<=        ==         !=         <=         >=        &&         ||   ++
--      ->*           ’         ->         [ ]        ( )       new   delete
new [ ]     delete []                  


Operadores que NO pueden sobrecargarse

.   .*   ::   ?:   sizeof


Los operadores &, *, + y - tiene versiones unarias y binarias, estas versiones unarias y binarias se pueden sobrecargar por separado.

No es posible crear nuevos operadores; sólo se pueden sobrecargar los operadores existentes, esto desgraciadamente, evita que el programador use notaciones como ** como en BASIC para la exponenciación.

La sobrecarga de un operador de asignación y de uno de suma para permitir instrucciones como:
Código: No tienes permisos para ver links. Registrate o Entra con tu cuenta
obj eto2=obj eto2+obj eto1;
no implica que el operador += también este sobrecargado para permitir instrucciones como:
Código: No tienes permisos para ver links. Registrate o Entra con tu cuenta
obj eto2 +=obj eto1;
tal comportamiento puede lograrse explícitamente sobrecargando el operador += de dicha clase.

La funciones de operador pueden ser funciones miembro o funciones no miembro, estas últimas con frecuencia se hacen friend por razones de desempeño. Las funciones miembro utilizan implícitamente el operador this para obtener uno de los argumentos de su objeto de clase.

Tal argumento de función puede debe listarse explícitamente en una llamada de función no miembro.

Cuando una función de operador se implemente como función miembro, el operador de la izquierda (o el único) debe ser un objeto de clase (o una referencia a un objeto de clase) de la clase del operador. Si el operador de la izquierda debe ser un objeto de una clase diferente o un tipo integrado, esta función operador debe implementarse como función no miembro.

Una función de operador no miembro debe ser friend si necesita acceder directamente a miembros prívate o protected la clase.
Las funciones miembro de los operadores de una clase específica se llaman sólo cuando el operando de la izquierda de un operador binario específicamente es un objeto de esa clase, o cuando el operando de un operador unario es un objeto de esa clase.

Ejemplo

Creación de una clase string y sobrecarga de la mayoría de sus operadores.
Código: C++
  1. #include<iostream.h>
  2. #include<string.h>
  3. #include<stdlib.h>
  4. #include<conio.h>
  5. #include<assert.h>
  6.  
  7. enum bool { false, true };
  8.  
  9. class string {
  10.       int size;
  11.       char *ptr;
  12.       public:
  13.          string (char []="");    //constructor predeterminado
  14.          string (string &);     //constructor por copia
  15.          ~string();             //destructor
  16.          string & operator= (string &);   //asignaci¢n
  17.          bool operator== (string &);      //prueba si s1=s2
  18.          bool operator!= (string &);      //prueba si s1!=s2
  19.          bool operator! ();               //prueba si string esta vacia
  20.          bool operator< (string &);       //prueba si s1<s2
  21.          bool operator> (string &);       //prueba si s1>s2
  22.          bool operator<= (string &);      //prueba si s1<=s2
  23.          bool operator>= (string &);      //prueba si s1>=s2
  24.          string & operator+= (string &);  //concatenaci¢n
  25.          char operator[] (int);           //operador de sub¡ndice
  26.          string operator() (int, int);    //devuelve una subcadena
  27.          int longitud (void);             //devuelve longitud de la cadena
  28.  
  29.          friend ostream & operator<< (ostream &, string &);
  30.          friend istream & operator>> (istream &, string &);
  31.  
  32. };
  33.  
  34. string :: string (char * cadena){
  35.       size=strlen(cadena);
  36.       ptr=new char[size+1];
  37.       if(ptr==NULL){ cout<<"No hay memoria"; exit(0); }
  38.       strcpy(ptr, cadena);
  39. }
  40.  
  41. string :: string (string & copia){
  42.       size=strlen(copia.ptr);
  43.       ptr=new char[size+1];
  44.       if(ptr==NULL){ cout<<"No hay memoria"; exit(0); }
  45.       strcpy(ptr, copia.ptr);
  46. }
  47.  
  48. string :: ~string(){
  49.       delete [] ptr;
  50. }
  51.  
  52. string & string :: operator= (string & s){
  53.       if(&s != this){          //evita la autoasignaci¢n
  54.      delete [] ptr;        //evita fugas de memoria
  55.      size=s.size;
  56.      ptr=new char[size+1];
  57.      strcpy(ptr, s.ptr);
  58.       }
  59.       else cout<<"Intento de asignar un objeto a si mismo";
  60.  
  61.       return (*this);          //habilita asignaciones en cascada
  62. }
  63.  
  64. bool string :: operator== (string & s){
  65.       if(!strcmp(ptr, s.ptr)) return (true);
  66.       return (false);
  67. }
  68.  
  69. bool string :: operator!= (string & s){
  70.       if(!(*this==s)) return(true);    //usa sobrecarga de ==
  71.       return(false);
  72. }
  73.  
  74. bool string :: operator! (){
  75.       if (size==0) return true;
  76.       return false;
  77. }
  78.  
  79. bool string :: operator< (string & s){
  80.       if (strcmp(ptr, s.ptr)< 0) return true;
  81.       return false;
  82. }
  83.  
  84. bool string ::  operator> (string & s){
  85.       if (s < *this) return true;
  86.       return false;
  87. }
  88.  
  89. bool string :: operator<= (string & s){
  90.       if( !( s < *this) ) return true;
  91.       return false;
  92. }
  93.  
  94. bool string :: operator>= (string & s){
  95.       if( !(s > *this) ) return true;
  96.       return false;
  97. }
  98.  
  99. string & string :: operator+= (string & s){
  100.       char *temps=ptr;
  101.       size+=s.size;
  102.       ptr=new char[size+1];
  103.       if(ptr==NULL){ cout<<"No hay memoria"; exit(0); }
  104.       strcpy(ptr, temps);
  105.       strcat(ptr, s.ptr);
  106.       delete [] temps;
  107.       return (*this);           //habilita llamadas en cascada
  108. }
  109.  
  110. char string :: operator[] (int num){
  111.       assert(num>=0 && num<size);   //prueba si num est  en el rango
  112.       return (ptr[num]);
  113. }
  114.  
  115. //Devuelve subcadena que comienza en: inicio y de longitud: subsize
  116. string string :: operator() (int inicio, int subsize){
  117.    //asegura que inicio este en el rango y que subsize sea >=0
  118.       assert(inicio>=0 && inicio<size && subsize >=0);
  119.  
  120.       string *subptr= new string;      //string vac¡a
  121.       if(subptr==0){ cout<<"No hay memoria"; exit(0); }
  122.  
  123.       //determina la longitud de la subcadena
  124.       if((subsize==0) || (inicio+ subsize> size))
  125.       subptr->size= size- inicio+ 1;
  126.       else
  127.       subptr->size= subsize+1;
  128.  
  129.       //asigna memoria para la subcadena
  130.       delete subptr->ptr;        //borra el arreglo de caract‚res
  131.       subptr->ptr= new char[subsize];
  132.       if(subptr->ptr==NULL){ cout<<"No hay memoria"; exit(0); }
  133.  
  134.       //copia la subcadena a la nueva string
  135.       strncpy(subptr->ptr, & ptr[inicio], subptr->size);
  136.       subptr->ptr[subptr->size]='\0';    //termina string
  137.  
  138.       return (*subptr);   //devuelve la nueva string
  139. }
  140.  
  141. int string :: longitud (void){
  142.       return (size);
  143. }
  144.  
  145. ostream & operator<< (ostream & salida, string & s){
  146.       salida<< s.ptr;
  147.       return (salida);    //habilita el proceso en cascada
  148. }
  149.  
  150. istream & operator>> (istream & entrada, string & s){
  151.       entrada>> s.ptr;
  152.       return (entrada);   //habilita proceso en cascada
  153. }
  154.  
  155. void main(void){
  156.      textcolor(BLACK);
  157.      textbackground(WHITE);
  158.      clrscr();
  159.      string s1("hola"), s2(" amigos"), s3;
  160.  
  161.  
  162.      //probando operadores de igualdad y relacionales
  163.      cout<<"s1: " <<s1 <<" , s2: " <<s2  <<" , s3: " <<s3;
  164.  
  165.      cout<<endl<<endl<<"Resultados al comparar s1 y s2: "
  166.      <<endl<<"Resultado de s1==s2: " << (s1==s2 ? "verdadero" : "falso")
  167.      <<endl<<"Resultado de s1!=s2: " << (s1!=s2 ? "verdadero" : "falso")
  168.      <<endl<<"Resultado de s1> s2: " << (s1> s2 ? "verdadero" : "falso")
  169.      <<endl<<"Resultado de s1< s2: " << (s1< s2 ? "verdadero" : "falso")
  170.      <<endl<<"Resultado de s1>=s2: " << (s1>=s2 ? "verdadero" : "falso")
  171.      <<endl<<"Resultado de s1<=s2: " << (s1<=s2 ? "verdadero" : "falso");
  172.  
  173.      //prueba operador sobrecargado (!)
  174.      cout<<endl<<endl<<"Probando !s3: ";
  175.      if(!s3){
  176.           cout<<"s3 esta  vacio, asignando s1 a s3";
  177.           s3=s1;
  178.           cout<<"ns3: " << s3;
  179.         }
  180.  
  181.      //probando operador sobrecargado de concatenacion
  182.      cout<<endl<<endl<<"Resultado de s1+=s2: "<<endl;
  183.      s1+=s2;
  184.      cout<<"s1: " <<s1;
  185.      //probando operador sobrecargado []
  186.      cout<<", s1[8]= " <<s1[8];
  187.  
  188.      //prueba del operador sobrecargado ()
  189.      cout<<endl<<endl<<"Cadena resultante de s1(5,6): " <<s1(5,6) ;
  190.  
  191.      //prueba el constructor de copiado
  192.      string *s4= new string(s1);
  193.      cout<<endl<<endl<<"Constructor copia para *s4: " <<*s4;
  194.  
  195.      //prueba del operador de asignacion =
  196.      cout<<endl<<endl<<"Asignando s3 a *s4, *s4: ";
  197.       *s4=s3;
  198.      cout<< *s4
  199.      <<endl<<"Longitud de *s4: " <<s4->longitud();
  200.  
  201.      getch();
  202. }
« Última modificación: Febrero 08, 2014, 05:21:47 pm por Expermicid »
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