第１６章 オペレータ・オーバーロード

たとえば演算

X + Y

について考えます。ＸはクラスＡのオブジェクトだとします。 この時Ｘ＋を関数と考えて、Ｙを引数と思えばよいのです。 これをクラスＡの定義部分に書けばよいことになります。 X+をfuncで置き換えるとfunc(Y)ということになります。 当然この関数には戻り値がありますからA func(Y)とか、 int func(Y)といった感じになります。

class A
{
public:
//いろいろ・・・
    void operator + (int i);
    void operator + (A Z);
};
void A::operator + (int i)
{
//なんたらかんたら
}
void A::operator + (A Z)
{
//あーしろ、こーしろ
}

さて、オペレータ・オーバーロードの例題ですが たいていの参考書では、複素数(complex)の演算の例を出しています。 すでにご存知と思いますが、複素数とは数学的な厳密さを抜きで いうと

a + bi

というやつです。ここで、a,bは実数、iは虚数単位といわれるものです。 iは２乗すると−１となります。 実際の計算は、文字の計算と同じでiの２乗が出てくる度に−１で 置き換えればよいのです。

そこで、今回はこの複素数を大幅に簡略化して 実数iはint型の整数しか取らない、演算は「＋」しかない しかも、ここで出てくる実数は２つ加えてもint型の範囲に収まる といういい加減なものとします。

#include <iostream.h>

class Comp
{
    int real; //実数部分
    int img; //虚数部分
public:
    Comp(int p, int q);
    Comp();
    void show();
    Comp operator + (Comp x);
    Comp operator + (int i);
};

Comp::Comp(int p, int q)
{
    real = p;
    img = q;
}
//引数なしでオブジェクトが生成された場合
//０としてしまう。
Comp::Comp(void)
{
    real = 0;
    img = 0;
}
//Comp同士の加法の定義
Comp Comp::operator + (Comp x)
{
    Comp z;
    z.real = real + x.real;
    z.img += img + x.img;
    return z;
}
//Comp + intの時の定義
Comp Comp::operator + (int i)
{
    Comp z;
    z.real = real + i;
    z.img = img;
    return z;
}

void Comp::show(void)
{
    cout << real << " + " << img << "i" << endl;
    return;
}

int main(void)
{
    Comp A(3, 2), B(5, 6), C;
    cout << "A = ";
    A.show();
    cout << "B = ";
    B.show();
    cout << "A + B = ";
    C = A + B;
    C.show();
    C = (A + B) + B;
    cout << "B + 10 = ";
    C = B + 10;
    C.show();
    cout << "A + (-8) = ";
    C = A + (-8);
    C.show();
    return 0;
}

実行結果は、左の通りです。かけ算も定義してみてください。 実は、Ｃ＋＋には複素数ライブラリというのがついています。 これに関しては、後の章で触れることにします。