Как перегрузить операции?

@Gureyn · Регистрация: 14.11.2017

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Я с горем пополам создал класс Bitstring для работы с 64-битовыми строками. Битовая строка представлена двумя полями. Реализованы все традиционные операции для работы с битами: and, or, xor, not. Реализовал сдвиг влево shiftLeft и сдвиг вправо shiftRight на заданное количество битов.

Теперь надо перегрузить такие операции для работы с битами: and, or, xor, not. Я не совсем понимаю как это делать. Почитав какое-какие статьи, я понял (возможно не правильно), что мне надо взять готовые операторы ~, &, |, ^ и заставить их делать тоже самое, но по другому. Вот только как конкретно мне это сделать?

Вот этот монстр который кое-как работает:

Bitstring.h

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
#include<iostream>
#include<string>
 
using namespace std;
 
 
class Bitstring
{
public:
    Bitstring();
    Bitstring(unsigned int);
 
    class Error {};
 
    int SizeOfBitstring();
    void Enter();
    void Show();
 
    string not();
    string and (Bitstring);
    string or (Bitstring);
    string xor (Bitstring);
 
    string rShift(unsigned int);
    string lShift(unsigned int);
    string rightCycleShift(unsigned int);
    string leftCycleShift(unsigned int);
    
private:
 
    unsigned char* unit;
    unsigned int count;
}
;

Bitstring.cpp

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
#include"Bitstring.h"
 
 
Bitstring::Bitstring()
{
    unit = new unsigned char;
    for (int i = 0; i < 4; i++)
        unit[i] = *"0";
}
 
Bitstring::Bitstring(unsigned int n)
{
    unit = new unsigned char;
    count = n;
    for (unsigned int i = 0; i < n; i++)
        unit[i] = *"0";
 
}
 
void Bitstring::Enter()
{
    string str;                                    // что бы энтер не нажимать запилим ввод строки
    cout << "Введите битовую строку " << endl;
    cin >> str;
 
    count = str.size();
 
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++)          // проверка
        if ((str.at(i) != *"0") && (str.at(i) != *"1"))
            throw Error();                         //генерация исключения
 
    unit = new unsigned char;
 
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++)        // вбиваем в массив нашу строку
        unit[i] = str.at(i);
}
 
void Bitstring::Show()
{
 
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++)
        cout << unit[i];
 
}
 
int Bitstring::SizeOfBitstring()
{
    return count;
}
 
string Bitstring::not()
{
    string str;
 
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++)
    {
        if (unit[i] == *"0")
            unit[i] = *"1";
        else
            if (unit[i] == *"1")
                unit[i] = *"0";
 
        str += unit[i];
    }
 
 
    return str;
 
}
 
string Bitstring:: and (Bitstring B)
{
    string str;
 
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++)
    {
        if ((unit[i] == *"0") && (B.unit[i] == *"1"))
            str += *"0";
        else
            if ((unit[i] == *"1") && (B.unit[i] == *"0"))
                str += *"0";
            else
                str += unit[i];
    }
 
 
    return str;
}
 
string Bitstring:: or (Bitstring B)
{
    string str;
 
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++)
    {
        if ((unit[i] == *"0") && (B.unit[i] == *"1"))
            str += *"1";
        else
            if ((unit[i] == *"1") && (B.unit[i] == *"0"))
                str += *"1";
            else
                str += unit[i];
    }
 
 
    return str;
}
 
string Bitstring:: xor (Bitstring B)
{
    string str;
 
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++)
    {
        if ((unit[i] == *"0") && (B.unit[i] == *"1"))
            str += *"1";
        else
            if ((unit[i] == *"1") && (B.unit[i] == *"0"))
                str += *"1";
            else
                if ((unit[i] == *"0") && (B.unit[i] == *"0"))
                    str += *"0";
                else
                    if ((unit[i] == *"1") && (B.unit[i] == *"1"))
                        str += *"0";
 
    }
 
 
    return str;
}
 
string Bitstring::rShift(unsigned int n)
{
    string str;
 
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++)
        str += unit[i];
 
    str.erase(0, n);  // удаляем n символов начитая с первого
 
    for (int i = 0; i < n; i++)                    // добавляем n нулей в конец
        str.append("0");
 
 
    return str;
}
 
string Bitstring::lShift(unsigned int n)
{
    string str;
 
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++)
        str += unit[i];
 
    str.erase(count - n, n);  // удаляем n символов начитая с первого                   
 
    str.insert(0, n, *"0");           // добавляем n нулей в  начало
 
    return str;
}
 
string Bitstring::rightCycleShift(unsigned int n)
{
    string str;
 
 
 
    for (unsigned int i = n; i < count; i++)
        str += unit[i];
 
    for (unsigned int i = 0; i < n; i++)
        str += unit[i];
 
    return str;
 
}
 
string Bitstring::leftCycleShift(unsigned int n)
{
    string str;
 
    for (unsigned int i = count - n; i < count; i++)
        str += unit[i];
 
    for (unsigned int i = 0; i < count - n; i++)
        str += unit[i];
 
    return str;
}

lab.cpp

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
#include"Bitstring.h"
 
int main()
{
    setlocale(.1251, "");
 
    Bitstring B, B1;
    try
    {
 
        B.Enter();
        B1.Enter();
        if (B.SizeOfBitstring() != B1.SizeOfBitstring())
            throw Bitstring::Error();
 
        int key = 0;
        while (key != 11)
        {
            cout << "Нажмите (1) если хотите сложить битовые строки" << endl
                << "Нажмите (2) если хотите перемножить битовые строки" << endl
                << "Нажмите (3) если хотите сложить по модулю битовые строки " << endl
                << "Нажмите (4) если хотите выполнить побитовое отрицание  строк" << endl
                << "Нажмите (5) если хотите выполнить побитовый сдвиг вправо строк" << endl
                << "Нажмите (6) если хотите выполнить побитовый сдвиг влево  строк " << endl
                << "Нажмите (7) если хотите выполнить циклический сдвиг строк вправо   " << endl
                << "Нажмите (8) если хотите выполнить циклический сдвиг строк влево  " << endl
                << "Нажмите (9) если хотите узнать состояние строк" << endl
                << "Нажмите (10) если хотите очистить экран" << endl
                << "Нажмите (11) если хотите выйти" << endl;
            cin >> key;
 
            switch (key)
            {
            case 1: { cout << endl << "Сумма равна :" << B. or (B1) << endl << endl; break;}
            case 2: { cout << endl << "Произведение равно :" << B. and (B1) << endl << endl; break;}
            case 3: { cout << endl << "Сумма по модулю равна : " << B. xor (B1) << endl << endl; break;}
            case 4: { cout << endl << "Побитовое отрицание первой строки равно " << B.not() << endl
                << "Побитовое отрицание второй строки равно " << B1.not() << endl << endl; break;}
            case 5: {
                cout << " На сколько будем двигать строки?" << endl;
                unsigned int n;
                cin >> n;
                if (n < 0)
                    throw Bitstring::Error();
                cout << "Результаты побитового сдвига:" << endl
                    << "   первая строка - " << B.rShift(n) << endl
                    << "   вторая строка - " << B1.rShift(n) << endl << endl;
                break;
            }
            case 6: {
                cout << " На сколько будем двигать строки?" << endl;
                unsigned int n;
                cin >> n;
                if (n < 0)
                    throw Bitstring::Error();
                cout << "Результаты побитового сдвига:" << endl
                    << "   первая строка - " << B.lShift(n) << endl
                    << "   вторая строка - " << B1.lShift(n) << endl << endl;
                break;
            }
            case 7: {
                cout << " На сколько будем двигать строки?" << endl;
                unsigned int n;
                cin >> n;
                if (n < 0)
                    throw Bitstring::Error();
                cout << "Результаты побитового сдвига:" << endl
                    << "    первая строка - " << B.rightCycleShift(n) << endl
                    << "    вторая строка - " << B1.rightCycleShift(n) << endl << endl;
                break;
            }
            case 8: {
                cout << " На сколько будем двигать строки?" << endl;
                unsigned int n;
                cin >> n;
                if (n < 0)
                    throw Bitstring::Error();
                cout << "Результаты побитового сдвига:" << endl
                    << "    первая строка - " << B.leftCycleShift(n) << endl
                    << "    вторая строка - " << B1.leftCycleShift(n) << endl << endl;
                break;
            }
            case 9: {
                cout << "Первая строка ";  B.Show(); cout << endl;
                cout << "Вторая строка "; B1.Show(); cout << endl << endl;
                break;
            }
 
 
            case 10:  system("cls"); break;
            }
        }
 
 
    }
    catch (Bitstring::Error)
    {
        cout << "Ошибка! Введенное значение некорректно!" << endl;
    }
    return 0;
 
}

Вот то, что я добавлял когда пытался перегрузить оператор &

Bitstring.h

C++
1
string operator & (Bitstring);

Bitstring.cpp

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
string Bitstring::operator & (Bitstring B);
{
    string str;
 
    for (unsigned int i = 0; i < count; i++)
    {
        if ((unit[i] == *"0") && (B.unit[i] == *"1"))
            str += *"0";
        else
            if ((unit[i] == *"1") && (B.unit[i] == *"0"))
                str += *"0";
            else
                str += unit[i];
    }
 
 
    return str;
 
}

Когда я попросил преподавателя мне помочь, то он только дописал мне одну строчку внутри другой функции и я не пойму, что мне с ней делать.

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
string Bitstring::leftCycleShift(unsigned int n)
{
    string str;
 
    for (unsigned int i = count - n; i < count; i++)
        str += unit[i];
 
    for (unsigned int i = 0; i < count - n; i++)
        str += unit[i];
 
    return str;
    Bitstring operator && (Bitstring M1, Bitstring M2)
    {
 
    }
}

Заранее спасибо

Добавлено через 33 минуты
Я тут нашел более лучший пример и попытался сделать по нему.

В Bitstrin.h пишет "не найдено определение функции operator&"

C++
1
Bitstring operator&(Bitstring a);

А в Bitstring.cpp пишет "функция-член "Bitstring::operator &" не может быть повторно объявлена вне соответствующего класса

C++
1
2
3
4
5
6
7
Bitstring Bitstring::operator & (Bitstring a);
{
    Bitstring res;
    res = B & B1;
    cout << "&=";
    return res;
}

@sty4ent · 24.10.2018, 20:13

Вот пример перегрузки для понимания:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
class BitString {
public:
    BitString operator&(const BitString& string2) const {
        // выполнение какого-то кода при необходимости и возврат результата
    }
};
 
int main() {
    BitString b, b2;
    
    auto c = b & b2;
    
    return 0;
}

На заметку, в C++ есть std::bitset.

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от Gureyn

unit = new unsigned char;
* * for (int i = 0; i < 4; i++)
* * * * unit[i] = *"0";

Предполагаю, что здесь есть какие-то ошибки.

Добавлено через 2 минуты
Почему нельзя для реализации 64-битовых строк использовать целые числа, ? Задание такое? При использовании целых чисел всё будет работать быстрее и требовать меньше памяти.

@L0M · 24.10.2018, 21:24

Сообщение от Gureyn

Вот этот монстр который кое-как работает

Позвольте не поверить, Gureyn, это работать не будет. Не перегруженные операторы, которых пока нет, а вообще.

Посмотрите, что вы делаете.

Конструкторы. Выделяете память размером 1 байт (unsigned char, но писать "байт" короче). И тут же пишите, начиная с этого адреса, 4 байта (или n байт; хорошо, если n == 1) информации. В конструкторе без параметров не инициализируется переменная count, т.е. после отработки конструктора она содержит мусор.

Деструктор отсутствует. Ну да, зачем он нужен? Память выделили, а очищать - пусть операционка заботится, когда приложение завершится.

Ну и по мелочи...

Кто вас научил писать char c = *"0"? Если сами додумались, молодец, конечно, но так не надо. Для типа char (unsigned char) существуют литералы: char c = '0'.

Сильно не понравилось, что вы в своём классе активно используете std::string. Т.е. у вас есть объект типа BitString, вы вызываете метод rShift() и на выходе получаете std::string. Причём сам объект при этом не изменился. Работайте в контексте вашего класса! А std::string - это для вспомогательных методов и/или операций. Т.е. для конвертирования BitString в std::string и обратно. Чисто для удобства пользования классом.

Про перегрузку операторов лучше почитайте в книжке. В двух словах тут не расскажешь.

Препод воткнул функцию не так, не туда и не с теми аргументами. А в остальном - правильно.

@Gureyn · 25.10.2018, 10:14 **[ТС]**

Если б оно не работало, то я б его не запустил и не смог бы протестить. Но у меня не получается не запустить его, а перегрузить операторы. А так спасибо за советы.

@DrOffset · 25.10.2018, 12:50

Сообщение от Gureyn

Если б оно не работало, то я б его не запустил и не смог бы протестить.

Так могло бы быть в каком-нибудь другом языке, но не в C++. В С++ вы можете вполне запускать и тестировать нерабочий код и даже какое-то время получать от него ожидаемое поведение. А все дело в том, что в С++ львиная доля ошибок не нуждается в диагностике компилятором (чаще всего потому, что в общем случае ее невозможно обеспечить), поэтому надеяться на то, что раз код скомпилировался, значит в нем нет ошибок - не стоит.

@L0M · 25.10.2018, 18:38

Я же не говорил, что компилироваться или запускаться не будет. Я сказал, что работать не будет, если вы, как минимум, не поправите конструкторы. Программа будет вылетать в самые непредсказуемые моменты с невразумительной диагностикой.

Впрочем, если хотите поиграть в футбол на минном поле с завязанными глазами - welcome!

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
SDL3 для Desktop (MinGW): Создаём пустое окно с нуля для 2D-графики на SDL3, Си и C++ 8Observer8 10.03.2026 Содержание блога Финальные проекты на Си и на C++: hello-sdl3-c. zip hello-sdl3-cpp. zip Результат:	Установка CMake и MinGW 13.1 для сборки С и C++ приложений из консоли и из Qt Creator в EXE 8Observer8 10.03.2026 Содержание блога MinGW - это коллекция инструментов для сборки приложений в EXE. CMake - это система сборки приложений. Здесь описаны базовые шаги для старта программирования с помощью CMake и. . .	Как дизайн сайта влияет на конверсию: 7 решений, которые реально повышают заявки Neotwalker 08.03.2026 Многие до сих пор воспринимают дизайн сайта как “красивую оболочку”. На практике всё иначе: дизайн напрямую влияет на то, оставит человек заявку или уйдёт через несколько секунд. Даже если у вас. . .	Модульная разработка через nuget packages DevAlt 07.03.2026 Сложившийся в . Net-среде способ разработки чаще всего предполагает монорепозиторий в котором находятся все исходники. При создании нового решения, мы просто добавляем нужные проекты и имеем. . .
Модульный подход на примере F# DevAlt 06.03.2026 В блоге дяди Боба наткнулся на такое определение: В этой книге («Подход, основанный на вариантах использования») Ивар утверждает, что архитектура программного обеспечения — это структуры,. . .	Управление камерой с помощью скрипта OrbitControls.js на Three.js: Вращение, зум и панорамирование 8Observer8 05.03.2026 Содержание блога Финальная демка в браузере работает на Desktop и мобильных браузерах. Итоговый код: orbit-controls-threejs-js. zip. Сканируйте QR-код на мобильном. Вращайте камеру одним пальцем,. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Синхронизация спрайтов SDL3 и тел Box2D 8Observer8 04.03.2026 Содержание блога Финальная демка в браузере. Итоговый код: finish-sync-physics-sprites-sdl3-c. zip На первой гифке отладочные линии отключены, а на второй включены:. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Идентификация объектов на Box2D v3 - использование userData и событий коллизий 8Observer8 02.03.2026 Содержание блога Финальная демка в браузере. Итоговый код: finish-collision-events-sdl3-c. zip Сканируйте QR-код на мобильном и вы увидите, что появится джойстик для управления главным героем. . . .

@Gureyn 0 / 0 / 0 Регистрация: 14.11.2017 Сообщений: 51
	25.10.2018, 10:14 [ТС]
	Если б оно не работало, то я б его не запустил и не смог бы протестить. Но у меня не получается не запустить его, а перегрузить операторы. А так спасибо за советы. 0

@L0M Мозгоправ 1745 / 1039 / 468 Регистрация: 01.10.2018 Сообщений: 2,138 Записей в блоге: 2
	25.10.2018, 18:38
	Я же не говорил, что компилироваться или запускаться не будет. Я сказал, что работать не будет, если вы, как минимум, не поправите конструкторы. Программа будет вылетать в самые непредсказуемые моменты с невразумительной диагностикой. Впрочем, если хотите поиграть в футбол на минном поле с завязанными глазами - welcome! 0