完善的复数类（二十五）

Posted 2020-11-07

        我们在之前已经是实现了复数类的相加操作，那么我们今天就来完善下复数类。一个完整的复数类应该具备的操作有：运算（+， -， *， /）；比较（==， ！=）；赋值（=）；求模（modulus）；利用的就是操作符重载来统一实现复数与实数的运算和比较方式。复数类的实现如下

Comlpex.h 源码

#ifndef _COMPLEX_H_
#define _COMPLEX_H_

class Complex
{
    double a;
    double b;
public:
    Complex(double a = 0, double b = 0);
    double getA();
    double getB();
    double modulus(const Complex& c);
    
    Complex operator + (const Complex& c);
    Complex operator - (const Complex& c);
    Complex operator * (const Complex& c);
    Complex operator / (const Complex& c);
    
    bool operator == (const Complex& c);
    bool operator != (const Complex& c);
    
    Complex& operator = (const Complex& c);
};

#endif

Complex.cpp 源码

#include "Complex.h"
#include <math.h>

Complex::Complex(double a, double b)
{
    this->a = a;
    this->b = b;
}

double Complex::getA()
{
    return a;
}

double Complex::getB()
{
    return b;
}

double Complex::modulus(const Complex& c)
{
    return sqrt(a * a + b * b);
}

Complex Complex::operator + (const Complex& c)
{
    double na = a + c.a;
    double nb = b + c.b;
    Complex ret(na, nb);
    
    return ret;
}

Complex Complex::operator - (const Complex& c)
{
    double na = a - c.a;
    double nb = b - c.b;
    Complex ret(na, nb);
    
    return ret;
}

Complex Complex::operator * (const Complex& c)
{
    double na = a * c.a - b * c.b;
    double nb = a * c.b + b * c.a;
    Complex ret(na, nb);
    
    return ret;
}

Complex Complex::operator / (const Complex& c)
{
    double cm = c.a * c.a + c.b * c.b;
    double na = (a * c.a + b * c.b) / cm;
    double nb = (b * c.a - a * c.b) / cm;
    Complex ret(na, nb);
    
    return ret;
}

bool Complex::operator == (const Complex& c)
{
    return (a == c.a) && (b == c.b);
}

bool Complex::operator != (const Complex& c)
{
    return !(*this == c);
}

Complex& Complex::operator = (const Complex& c)
{
    if( this != &c )
    {
        a = c.a;
        b = c.b;
    }
    
    return *this;
}

test.cpp 源码

#include <stdio.h>
#include "Complex.h"

int main()
{
    Complex c1(1, 2);
    Complex c2(3, 4);
    Complex c3 = c2 - c1;
    Complex c4 = c1 * c3;
    Complex c5 = c2 / c1;
    
    printf("c3.a = %f, c3.b = %f\n", c3.getA(), c3.getB());
    printf("c4.a = %f, c4.b = %f\n", c4.getA(), c4.getB());
    printf("c5.a = %f, c5.b = %f\n", c5.getA(), c5.getB());
    
    Complex c6(2, 2);
    
    printf("c3 == c6 : %d\n", c3 == c6);
    printf("c3 != c4 : %d\n", c3 != c4);
    
    (c3 = c2) = c1;
    
    printf("c1.a = %f, c1.b = %f\n", c1.getA(), c1.getB());
    printf("c2.a = %f, c2.b = %f\n", c2.getA(), c2.getB());
    printf("c3.a = %f, c3.b = %f\n", c3.getA(), c3.getB());

    return 0;
}

        我们在 test.cpp 中定义了两个复数，再接着利用相关操作定义了三个复数，在第 16 行定义的复数 c6，我们用口算都知道它和 c3 相等了，所以第 18 行会打印出 1，第 19 行也会打印出 1。第 21 行进行的赋值操作，先是将 c2 赋值给 c3，然后再将 c1 赋值给它们的结果，也就是最后的结果是将 c1 赋值给 c3。我们看看编译结果是否如我们所分析的那样

        我们看到编译的结果和我们所分析的是一致的，至于乘法和除法的相关操作，我们可以自己去手动计算下，看看实现是否正确。

        我们在实现操作符重载的时候得注意：a> C++ 规定赋值操作符（=）只能重载为成员函数；b> 操作符重载不能改变原操作符的优先级；c> 操作符不能改变操作数的个数；d> 操作符重载不应改变操作符的原有语义。

        通过对复数类的完善的学习，总结如下：1、复数的概念可以通过自定义类实现；2、复数中的运算符操作可以通过操作符重载实现；3、赋值操作符只能通过成员函数实现；4、操作符重载的本质为函数定义。

        欢迎大家一起来学习 C++ 语言，可以加我QQ：243343083。