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在【C进阶】 遵循TDD原则#xff0c;实现平面向量类(Vec2D)中我们初步实现了Vec2D内容#xff0c;现在做出一定的改进#xff1a; 实现Vec2D的一半二元算数运算符重载 1、 - (两个Vec2D对象运算以及1个Vec2D对象与一个double数运算) 2、*(点乘和数乘) 同时将之前…先前回顾
在【C进阶】 遵循TDD原则实现平面向量类(Vec2D)中我们初步实现了Vec2D内容现在做出一定的改进 实现Vec2D的一半二元算数运算符重载 1、 - (两个Vec2D对象运算以及1个Vec2D对象与一个double数运算) 2、*(点乘和数乘) 同时将之前涉及对象拷贝的函数用传引用的方式进行修改。 注意若有对象拷贝则需要传引用如果只是简单的值拷贝则不需要传引用。 知识点
先看看我们一般是怎么调用二元运算符 注意最后一个是个“错误”的写法因为这个不属于成员函数的写法z不是Vec2D类的对象。 但是常识告诉我们这样写和d的写法应该是一样的。
Vec2D a{1,2}, b{3, 6}; double z {1.3};Vec2D c a b; // a.operator(b); à Vec2D Vec2D::operator(Vec2D);Vec2D d a z; // a.operator(z); à Vec2D Vec2D::operator(double);Vec2D e z b; // z.operator(b); à Vec2D double::operator(Vec2D); 错误下面是这几个重载函数的原型注意最后一个是个友元函数关于友元函数记不清的请回顾https://blog.csdn.net/qq_42604176/article/details/109537139
struct Vec2D {Vec2D operator (Vec2D); //成员函数Vec2D operator (double); //成员函数friend Vec2D operator (double, Vec2D); //非成员(友元)函数};Vec2D operator (double, Vec2D) { // Do something}
修改部分
1、首先完善h文件
#pragma once
#include iostream
#include string
#include cmath
#include exception
class Vec2D
{
private:double x_;double y_;
public:Vec2D();Vec2D(double , double );~Vec2D();// 将向量转换为字符串表达形式std::string toString();// 向量加法Vec2D add(const Vec2D secondVec2D);//与数值相加Vec2D add(double num);//加法函数的重载Vec2D operator (const Vec2D secondVec2D);Vec2D operator (const double num);// 读取或修改向量元素double at(const int index);// 向量减法Vec2D subtract(const Vec2D secondVec2D);//与数值相减Vec2D subtract(const double num);//减法函数的重载Vec2D operator -(const Vec2D secondVec2D);Vec2D operator -(const double num);// 向量点积double dot(const Vec2D secondVec2D);// 向量数乘Vec2D multiply(const double multiplier);//向量乘法的重载double operator *(const Vec2D secondVec2D);Vec2D operator *(const double multiplier);//补充一个乘法友元函数friend Vec2D operator *(const double multiplier,Vec2D vec2d);// 向量求负值Vec2D negative();// 向量自增1Vec2D increase();// 向量自减1Vec2D decrease();// 求向量的范数(长度)double magnitude();// 求Vec2D与x轴的夹角double direction();// 比较两个向量的长度。如果firstVec2D小于secondVec2D返回-1若大于则返回1若相等则返回0int compareTo(Vec2D secondVec2D);
};2、在cpp文件中补充函数的具体细节
#include Vec2D.h
Vec2D::Vec2D() {x_ 0.0;y_ 0.0;
}Vec2D::Vec2D(double x, double y) {x_ x;y_ y;
}Vec2D::~Vec2D() {}// 将向量转换为字符串表达形式
std::string Vec2D::toString()
{// TODO: 在此处添加实现代码.return std::string(( std::to_string(x_) , std::to_string(y_) ));
}// 向量加法
Vec2D Vec2D::add(const Vec2D secondVec2D)
{// TODO: 在此处添加实现代码.return Vec2D(x_ secondVec2D.x_ , y_ secondVec2D.y_);
}
//与数值相加
Vec2D Vec2D::add(double num)
{// TODO: 在此处添加实现代码.return Vec2D(this-x_ num , this-y_ num);
}//加法重载函数
Vec2D Vec2D::operator (const Vec2D secondVec2D)
{return this-add(secondVec2D);
}
Vec2D Vec2D::operator (const double num)
{return this-add(num);
}// 向量减法
Vec2D Vec2D::subtract(const Vec2D secondVec2D)
{// TODO: 在此处添加实现代码.return Vec2D(x_ - secondVec2D.x_ , y_ - secondVec2D.y_);
}
// 向量减数
Vec2D Vec2D::subtract(const double num)
{// TODO: 在此处添加实现代码.return Vec2D(this-x_ - num , this-y_ - num);
}//减法重载函数
Vec2D Vec2D::operator -(const Vec2D secondVec2D)
{return this-subtract(secondVec2D);
}
Vec2D Vec2D::operator -(const double num)
{return this-subtract(num);
}// 向量点积
double Vec2D::dot(const Vec2D secondVec2D)
{// TODO: 在此处添加实现代码.return (x_ * secondVec2D.x_ y_ * secondVec2D.y_);
}// 向量数乘
Vec2D Vec2D::multiply(const double multiplier)
{// TODO: 在此处添加实现代码.return Vec2D(x_ * multiplier ,y_ * multiplier);
}//乘法重载函数
Vec2D Vec2D::operator *(const double num)
{return this-multiply(num);
}
double Vec2D::operator *(const Vec2D secondVec2D)
{return this-dot(secondVec2D);
}
//乘法友元函数不是Vec2D的成员函数
Vec2D operator *(const double multiplier,Vec2D vec2d)
{return vec2d.multiply(multiplier);
}// 向量求负值
Vec2D Vec2D::negative()
{// TODO: 在此处添加实现代码.return Vec2D( -x_ , -y_);
}// 向量自增1
Vec2D Vec2D::increase()
{x_;y_;// TODO: 在此处添加实现代码.return (*this);
}// 向量自减1
Vec2D Vec2D::decrease()
{x_--;y_--;// TODO: 在此处添加实现代码.return (*this);
}// 求向量的范数(长度)
double Vec2D::magnitude()
{// TODO: 在此处添加实现代码.return sqrt(x_ * x_ y_ * y_);
}// 求Vec2D与x轴的夹角
double Vec2D::direction()
{// TODO: 在此处添加实现代码.return atan(y_ / x_);
}// 比较两个向量的长度。如果firstVec2D小于secondVec2D返回-1若大于则返回1若相等则返回0
int Vec2D::compareTo(Vec2D secondVec2D)
{// TODO: 在此处添加实现代码.double m1 this-magnitude();double m2 secondVec2D.magnitude();if(abs(m1 - m2) 1e-10)return 0;elsereturn (m1 m2 ? 1 : -1);
}// 读取或修改向量元素
double Vec2D::at(const int index)
{if( 0 index)return x_;else if(1 index)return y_;//使用异常处理的方式抛出异常并且打印携带信息elsethrow std::out_of_range(at() only accept 1 or 2 as parameter);// TODO: 在此处添加实现代码.// TODO: 在此处插入 return 语句
}3、运行测试函数
#include iostream
#include Vec2D.h
using std::cout;
using std::endl;int main()
{//创建向量对象Vec2D v1{ 3,5 }, v2{ 4,6 };//向量转为字符串cout v1 v1.toString() endl;cout v2 v2.toString() endl;//向量加法: 向量 向量 向量 数//Vec2D v3 v1.add(v2);//Vec2D v4 v3.add(10.0);//使用重载operator函数Vec2D v3 v1 v2;Vec2D v4 v3 10.0;cout v3 v3.toString() endl;cout v4 v4.toString() endl;//向量减法向量点积向量数乘//Vec2D v5 v2.subtract(v1);//double v6 v2.dot(v1); //两个向量的点积是一个数//Vec2D v7 v3.multiply(2.1);//使用重载operator函数Vec2D v5 v2 - v1;double v6 v2 * v1; //两个向量的点积是一个数Vec2D v7 v3 * 2.1;cout v2 - v1 v5.toString() endl;cout v2 * v1 v6 endl;cout v3 * 2.1 v7.toString() endl;cout 2.1 * v3 (2.1 * v3).toString() endl; //这里使用的是友元函数//向量求负值Vec2D v8 v2.negative();cout -v2 v8.toString() endl;//向量自增/自减cout v8 v8.increase().toString() endl;cout --v2 v2.decrease().toString() endl;//读取或者修改向量元素cout v1.x_ v1.at(0) endl;cout v1.y_ v1.at(1) endl;//向量的长度magnitude 和角度directioncout v1.magnitude v1.magnitude() endl;cout v1.direction v1.direction() endl;//比较两个向量cout v1 compare v2 : v1.compareTo(v2) endl;return 0;
}4、得到测试结果
