04-添加加法运算符

11.2.1　添加加法运算符

将Time类转换为重载的加法运算符很容易，只要将Sum()的名称改为operator +()即可。这样做是对的，只要把运算符（这里为+）放到operator的后面，并将结果用作方法名即可。在这里，可以在标识符中使用字母、数字或下划线之外的其他字符。程序清单11.4和程序清单11.5反映了这些细微的修改。

程序清单11.4　mytime1.h

// mytime1.h -- Time class before operator overloading
#ifndef MYTIME1_H_
#define MYTIME1_H_
class Time
{
private:
    int hours;
    int minutes;
public:
    Time();
    Time(int h, int m = 0);
    void AddMin(int m);
    void AddHr(int h);
    void Reset(int h = 0, int m = 0);
    Time operator+(const Time & t) const;
    void Show() const;
};
#endif

程序清单11.5　mytime1.cpp

// mytime1.cpp -- implementing Time methods
#include <iostream>
#include "mytime1.h"
Time::Time()
{
    hours = minutes = 0;
}
Time::Time(int h, int m )
{
    hours = h;
    minutes = m;
}
void Time::AddMin(int m)
{
    minutes += m;
    hours += minutes / 60;
    minutes %= 60;
}
void Time::AddHr(int h)
{
    hours += h;
}
void Time::Reset(int h, int m)
{
    hours = h;
    minutes = m;
}
Time Time::operator+(const Time & t) const
{
    Time sum;
    sum.minutes = minutes + t.minutes;
    sum.hours = hours + t.hours + sum.minutes / 60;
    sum.minutes %= 60;
    return sum;
}
void Time::Show() const
{
    std::cout << hours << " hours, " << minutes << " minutes";
}

和Sum()一样，operator +()也是由Time对象调用的，它将第二个Time对象作为参数，并返回一个Time对象。因此，可以像调用Sum()那样来调用operator +()方法：

total = coding.operator+(fixing); // function notation

但将该方法命令为operator +()后，也可以使用运算符表示法：

total = coding + fixing; // operator notation

这两种表示法都将调用operator +()方法。注意，在运算符表示法中，运算符左侧的对象（这里为coding）是调用对象，运算符右边的对象（这里为fixing）是作为参数被传递的对象。程序清单11.6说明了这一点。

程序清单11.6　usetime1.cpp

// usetime1.cpp -- using the second draft of the Time class
// compile usetime1.cpp and mytime1.cpp together
#include <iostream>
#include "mytime1.h"
int main()
{
    using std::cout;
    using std::endl;
    Time planning;
    Time coding(2, 40);
    Time fixing(5, 55);
    Time total;
    cout << "planning time = ";
    planning.Show();
    cout << endl;
    cout << "coding time = ";
    coding.Show();
    cout << endl;
    cout << "fixing time = ";
    fixing.Show();
    cout << endl;
    total = coding + fixing;
    // operator notation
    cout << "coding + fixing = ";
    total.Show();
    cout << endl;
    Time morefixing(3, 28);
    cout << "more fixing time = ";
    morefixing.Show();
    cout << endl;
    total = morefixing.operator+(total);
    // function notation
    cout << "morefixing.operator+(total) = ";
    total.Show();
    cout << endl;
    return 0;
}

下面是程序清单11.4～程序清单11.6组成的程序的输出：

planning time = 0 hours, 0 minutes
coding time = 2 hours, 40 minutes
fixing time = 5 hours, 55 minutes
coding + fixing = 8 hours, 35 minutes
more fixing time = 3 hours, 28 minutes
morefixing.operator+(total) = 12 hours, 3 minutes

总之，operator +()函数的名称使得可以使用函数表示法或运算符表示法来调用它。编译器将根据操作数的类型来确定如何做：

int a, b, c;
Time A, B, C;
c = a + b;   // use int addition
C = A + B;   // use addition as defined for Time objects

可以将两个以上的对象相加吗？例如，如果t1、t2、t3和t4都是Time对象，可以这样做吗：

t4 = t1 + t2 + t3; // valid?

为回答这个问题，来看一下上述语句将被如何转换为函数调用。由于+是从左向右结合的运算符，因此上述语句首先被转换成下面这样：

t4 = t1.operator+(t2 + t3); // valid?

然后，函数参数本身被转换成一个函数调用，结果如下：

t4 = t1.operator+(t2.operator+(t3)); // valid? YES

上述语句合法吗？是的。函数调用t2.operator+(t3)返回一个Time对象，后者是t2和t3的和。然而，该对象成为函数调用t1.operator+()的参数，该调用返回t1与表示t2和t3之和的Time对象的和。总之，最后的返回值为t1、t2和t3之和，这正是我们期望的。