Softwareentwicklung in C++ - ASC

336 12. Operator Overloading
• Positives und negatives Vorzeichen sollen im Zusammenhang mit Vektoren
verwendet werden können.
• Ein Vektor soll mit einem Skalar (also bei uns mit einem double Wert)
multiplizierbar sein. Dabei soll mathematisch korrekt jedes Einzelelement
des Vektors mit dem Skalar multipliziert werden.
• Die Zuweisung eines Vektors auf einen anderen mittels = Operator soll
möglich sein.
• Für Addition, Subtraktion und Multiplikation soll es auch die Zuweisungs-
Kurzformen +=, -= und *= geben.
• Der Vergleich zweier Vektoren auf Gleichheit sowie auf Ungleichheit soll
intuitiverweise mittels == bzw. != möglich sein.
Im Prinzip stellt sich also hier nur die Frage, wie man in C ++ dem Compiler
erklärt, was ein Operator zu tun hat. Denkt man ein wenig näher über
die Eigenschaften von Operatoren nach, so lässt sich leicht erkennen, dass
sie eigentlich auch nichts anderes als Methoden bzw. Funktionen sein müssten.
Und bis auf die spezielle Syntax, die Operatoren zugrunde liegt, ist das
auch so. Nehmen wir z.B. einmal den folgenden Ausdruck her, bei dem wir
annehmen, dass beide Variablen vom selben Typ MathVector sind:
vector1 + vector2
Das bedeutet für den Compiler salopp gesprochen: Ich habe einen binären
Plus-Operator, der als seine Operanden jeweils etwas vom Typ MathVector
oder etwas Kompatibles nimmt.
Oder nehmen wir folgenden Ausdruck unter denselben Typ-Voraussetzungen:
-vector1
Das bedeutet für den Compiler salopp gesprochen: Ich habe einen unären
Minus-Operator, der als Operanden etwas vom Typ MathVector oder etwas
Kompatibles nimmt.
Solche Betrachtungen des Compilers gelten natürlich für alle Operatoren,
die in C ++ definiert sind, also auch Index- und Typumwandlungs-Operatoren
und z.B. sogar für die Operatoren new und delete.
Der Operator ist in allen Fällen für den Compiler irgendetwas Aufrufbares,
das die Aufgabe schon erledigen wird, also ausführbarer Code, der die
Implementation des Operators repräsentiert.
Wenn wir nun noch weiter in Betracht ziehen, dass der Compiler Ausdrücke
von links nach rechts auswertet, dann kann man auch einen sinnvollen
Platz definieren, an dem der Compiler diese Definition sucht:
• Bei binären Operatoren in der Deklaration der Klasse, der der linke Operand
angehört.
• Bei unären Operatoren in der Klasse, der der (einzige) Operand angehört.
Bei einem unären Minus also ist dies der Operand rechts neben dem Minus,
beim Index Operator ist es der Operand links davon.
Allgemein gesprochen sucht der Compiler immer in der Klasse des Operanden
nach der Operator-Definition, auf die sich der Operator bezieht. Im Falle,