C++实践分数类中运算符重载的方法参考

【项目-分数类中的运算符重载】

（1）实现分数类中的运算符重载，在分数类中可以完成分数的加减乘除（运算后再化简）、比较（6种关系）的运算。

class CFraction
{
private:
  int nume; // 分子
  int deno; // 分母
public:
  //构造函数及运算符重载的函数声明
};
//重载函数的实现及用于测试的main()函数

（2）在（1）的基础上，实现分数类中的对象和整型数的四则运算。分数类中的对象可以和整型数进行四则运算，且运算符合交换律。例如：CFraction a(1,3),b; int i=2; 可以完成b=a+i;。同样，可以完成i+a, 45+a, a*27, 5/a等各种运算。

（3）定义分数的一目运算+和-，分别代表分数取正和求反，将“按位取反运算符”~重载为分数的求倒数运算。

（4）定义分数类中<<和>>运算符重载，实现分数的输入输出，改造原程序中对运算结果显示方式，使程序读起来更自然。

【参考解答】

#include <iostream>
#include <Cmath>
using namespace std;
class CFraction
{
private:
  int nume; // 分子
  int deno; // 分母
public:
  CFraction(int nu=0,int de=1):nume(nu),deno(de) {}
  void simplify();
  //输入输出的重载
  friend istream &operator>>(istream &in,CFraction &x);
  friend ostream &operator<<(ostream &out,CFraction x);
  CFraction operator+(const CFraction &c); //两个分数相加，结果要化简
  CFraction operator-(const CFraction &c); //两个分数相减，结果要化简
  CFraction operator*(const CFraction &c); //两个分数相乘，结果要化简
  CFraction operator/(const CFraction &c); //两个分数相除，结果要化简
  CFraction operator+(); //取正一目运算
  CFraction operator-(); //取反一目运算
  CFraction operator~(); //取倒数一目运算
  bool operator>(const CFraction &c);
  bool operator<(const CFraction &c);
  bool operator==(const CFraction &c);
  bool operator!=(const CFraction &c);
  bool operator>=(const CFraction &c);
  bool operator<=(const CFraction &c);
};
// 分数化简
void CFraction::simplify()
{
  int m,n,r;
  n=fabs(deno);
  m=fabs(nume);
  while(r=m%n) // 求m，n的最大公约数
  {
    m=n;
    n=r;
  }
  deno/=n;   // 化简
  nume/=n;
  if (deno<0) // 将分母转化为正数
  {
    deno=-deno;
    nume=-nume;
  }
}
// 重载输入运算符>>
istream &operator>>(istream &in,CFraction &x)
{
  char ch;
  while(1)
  {
    cin>>x.nume>>ch>>x.deno;
    if (x.deno==0)
      cerr<<"分母为0, 请重新输入\n";
    else if(ch!='/')
      cerr<<"格式错误（形如m/n）! 请重新输入\n";
    else
      break;
  }
  return cin;
}
// 重载输出运算符<<
ostream &operator<<(ostream &out,CFraction x)
{
  cout<<x.nume<<'/'<<x.deno;
  return cout;
}
// 分数相加
CFraction CFraction::operator+(const CFraction &c)
{
  CFraction t;
  t.nume=nume*c.deno+c.nume*deno;
  t.deno=deno*c.deno;
  t.simplify();
  return t;
}
// 分数相减
CFraction CFraction:: operator-(const CFraction &c)
{
  CFraction t;
  t.nume=nume*c.deno-c.nume*deno;
  t.deno=deno*c.deno;
  t.simplify();
  return t;
}
// 分数相乘
CFraction CFraction:: operator*(const CFraction &c)
{
  CFraction t;
  t.nume=nume*c.nume;
  t.deno=deno*c.deno;
  t.simplify();
  return t;
}
// 分数相除
CFraction CFraction:: operator/(const CFraction &c)
{
  CFraction t;
  if (!c.nume) return *this;  //除法无效（除数为）时，这种情况需要考虑，但这种处理仍不算合理
  t.nume=nume*c.deno;
  t.deno=deno*c.nume;
  t.simplify();
  return t;
}
// 分数取正号
CFraction CFraction:: operator+()
{
  return *this;
}
// 分数取负号
CFraction CFraction:: operator-()
{
  CFraction x;
  x.nume=-nume;
  x.deno=deno;
  return x;
}
// 分数取倒数
CFraction CFraction:: operator~()
{
  CFraction x;
  x.nume=deno;
  x.deno=nume;  //未对原分子为0的情况进行处理
  if(x.deno<0)  //保证负分数的负号在分子上
  {
    x.deno=-x.deno;
    x.nume=-x.nume;
  }
  return x;
}
// 分数比较大小
bool CFraction::operator>(const CFraction &c)
{
  int this_nume,c_nume,common_deno;
  this_nume=nume*c.deno;    // 计算分数通分后的分子，同分母为deno*c.deno
  c_nume=c.nume*deno;
  common_deno=deno*c.deno;
  if ((this_nume-c_nume)*common_deno>0) return true;
  return false;
}
// 分数比较大小
bool CFraction::operator<(const CFraction &c)
{
  int this_nume,c_nume,common_deno;
  this_nume=nume*c.deno;
  c_nume=c.nume*deno;
  common_deno=deno*c.deno;
  if ((this_nume-c_nume)*common_deno<0) return true;
  return false;
}
// 分数比较大小
bool CFraction::operator==(const CFraction &c)
{
  if (*this!=c) return false;
  return true;
}
// 分数比较大小
bool CFraction::operator!=(const CFraction &c)
{
  if (*this>c || *this<c) return true;
  return false;
}
// 分数比较大小
bool CFraction::operator>=(const CFraction &c)
{
  if (*this<c) return false;
  return true;
}
// 分数比较大小
bool CFraction::operator<=(const CFraction &c)
{
  if (*this>c) return false;
  return true;
}
int main()
{
  CFraction x,y,s;
  cout<<"输入x: ";
  cin>>x;
  cout<<"输入y: ";
  cin>>y;
  s=+x+y;
  cout<<"+x+y="<<s<<endl;
  s=x-y;
  cout<<"x-y="<<s<<endl;
  s=x*y;
  cout<<"x*y="<<s<<endl;
  s=x/y;
  cout<<"x/y="<<s<<endl;
  cout<<"-x="<<-x<<endl;
  cout<<"+x="<<+x<<endl;
  cout<<"x的倒数: "<<~x<<endl;
  cout<<x;
  if (x>y) cout<<"大于";
  if (x<y) cout<<"小于";
  if (x==y) cout<<"等于";
  cout<<y<<endl;
  return 0;
}

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对我们的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接