上机二：友元和运算符重载程序设计（2学时）

实验目的：

了解友元函数的概念。

掌握友元函数的定义和使用方法。

了解运算符重载的概念和使用方法。

掌握几种常用的运算符重载的方法。

实验内容

编写一个时间类，实现时间的加、减运算并输出。

上机内容

1．练习友元函数的定义和运算符重载的方法；

2．测试章节例题，设计运算符重载的复数类，实现常用复数运算操作，分别重载为类的成员函数和重载为类的友元函数，并编写一个测试程序进行测试。

（4）编辑头文件。在弹出的 Complex.h 头文件中添加 Complex 类的代码，
完成如下。

步骤 a：声明程序设计所需要包含的头文件：
#include <iostream.h>
步骤 b：根据题目要求：定义复数类：Complex 类：
class Complex
{
……
}；
步骤 c：定义类中成员变量：
private:
double real; //实部
double image; //虚部
步骤 d：将加法运算符重载为类的友元函数：
friend Complex operator+(const Complex &x,const Complex &y); //类内函
数说明
23
inline Complex operator+(const Complex &x,const Complex &y); //类外函
数实现 
{
return Complex(x.real+y.real,x.image+y.image);
}
步骤 e：将减法运算符重载为类的友元函数：
friend Complex operator-(const Complex &x,const Complex &y); //类内函数
说明
inline Complex operator-(const Complex &x,const Complex &y) //类外函
数实现 
{
return Complex(x.real-y.real,x.image-y.image);
}
步骤 f：定义成员函数：
构造函数：
Complex(double x=0, double y=0):real(x),image(y){} 
析构函数：
~ Complex (){}
将乘法运算符重载为类的成员函数：
Complex operator*(const Complex &x) const; //类内函数声明
inline Complex Complex::operator*(const Complex &x) const //类外函数实
现 
{
return Complex(real*x.real-image*x.image,real*x.image+image*x.real);
}
将除法运算符重载为类的成员函数：
Complex operator/(const Complex &x) const; //类内函数声明
inline Complex Complex::operator/(const Complex &x) const //类外函数实现 
24
{
double m;
m=x.real*x.real+x.image*x.image;return Complex((real*x.real+image*x.image)/m,
(image*x.real-real*x.image)/m);
}
输出成员函数：
void Show(); //类内函数声明
void Complex::Show() //类外函数实现 
{
cout<<"("<<real<<","<<image<<"i)"<<endl;
}
（6）添加源文件代码。在 Complextest.cpp 文件中添加主程序代码，详细代
码如下：
#include "Complex.h" //包含 Complex.h 头文件
void main()
{
Complex a(1,2),b(2,3),c,d,e,f; 
c=a+b; 
cout<<"两个复数之和为:"<<endl;
c.Show(); 
d=a-b; 
cout<<"两个复数之差为:"<<endl;
d.Show(); e=a*b; 
cout<<"两个复数的乘积为:"<<endl;
e.Show();
26f=a/b; 
cout<<"两个复数的除法运算结果为:"<<endl;
f.Show();
}

实验内容

编写一个时间类，实现时间的加、减运算并输出。

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;class Time {private://定义时间类中的私有对象hour minute secondint hour;int minute;int second;public:Time(int h = 0, int m = 0, int s = 0) : hour(h), minute(m), second(s) {};Time(const Time &other) : hour(other.hour), minute(other.minute), second(other.second) {};friend istream &operator>>(istream &input, Time &other) {input >> other.hour >> other.minute >> other.second;return input;}friend ostream &operator<<(ostream &output, const Time &other) {output << setw(2) << setfill('0') << other.hour << ":" << setw(2) << setfill('0') << other.minute << ":" << setw(2) << setfill('0') << other.second << endl;return output;}const Time operator++(int) {Time tmp(*this);int x = hour * 3600 + minute * 60 + second;x++;hour = x / 3600;x %= 3600;minute = x / 60;second = x % 60;return tmp;}const Time operator--(int) {Time tmp(*this);int x = hour * 3600 + minute * 60 + second;x--;hour = x / 3600;x %= 3600;minute = x / 60;second = x % 60;return tmp;}Time operator+=(const Time &other) {second += other.second;minute += other.minute;hour += other.hour;if (second >= 60) {minute += second / 60;second %= 60;}if (minute >= 60) {hour += minute / 60;minute %= 60;}if (hour >= 24) {hour %= 24;}return *this;}Time operator-=(const Time &other) {if (second < other.second) {second += 60;second -= other.second;minute--;} else {second -= other.second;}if (minute < other.minute) {minute += 60;minute -= other.minute;hour--;} else {minute -= other.minute;}if (hour < other.hour) {hour += 24;hour -= other.hour;} else {hour -= other.hour;}return *this;}Time &operator++() {int x = hour * 3600 + minute * 60 + second;x++;hour = x / 3600;x %= 3600;minute = x / 60;second = x % 60;return *this;}Time &operator--() {int x = hour * 3600 + minute * 60 + second;x--;hour = x / 3600;x %= 3600;minute = x / 60;second = x % 60;return *this;}
};int main() {Time t1, t2;cin >> t1;cin >> t2;cout << (t1 += (t2++));cout << (t1 -= t2);cout << ++t2;cout << (t2 += (t1--));cout << --t1;cout << (t2 -= t1);
}

思考题

分析总结上述程序设计实现的不足之处，并思考复数类其他运算符（如+=，==等）重载如何实现

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