C++抽象编程——面向对象（8）——最终版的Rational文件

Rational.h

代码如下：

/* *这个文件包含了Rational类的声明 ，也包含了这个类的对应的重载运算符的自由 *函数的声明。 */ #ifndef _Rational_h #define _Rational_h class Rational{ public: /* *构造函数：Rational *用法： Rational R; Rational R1(n); Rational R2(x,y); *----------------------- * 创建一个Rational对象，默认构造的值为0，当只有一个参数n时候， *构造的是一个等值于这个数的Rational值。当含有两个参数的时候， *创建的是分数 x/y */ Rational(); Rational(int n); Rational(int x, int y); /* *方法：toString *用法：string str = r.toString(); *------------------------------- *将值以字符串的形式呈现出来 */ std::string toString(); #include "rationalpriv.h" }; /* *运算符：<< *----------- *重载运算符，使得可以按分数的形式出现 */ std::ostream & operator<<(std::ostream & os, Rational rat); /* *运算符 ：+ *用法：r1 + r2； *---------------- *重载运算符+，使得它可以进行分数之间的相加的运算,返回计算后的结果 */ Rational operator+(Rational r1, Rational r2); /* *运算符 ：- *用法：r1 - r2； *---------------- *重载运算符-，使得它可以进行分数之间的相减运算,返回计算后的结果 */ Rational operator-(Rational r1, Rational r2); /* *运算符 ：* *用法：r1 * r2； *---------------- *重载运算符+，使得它可以进行分数之间的相乘运算,返回计算后的结果 */ Rational operator*(Rational r1, Rational r2); /* *运算符 ：/ *用法：r1 / r2； *---------------- *重载运算符/，使得它可以进行分数之间的相除运算,返回计算后的结果 */ Rational operator/(Rational r1, Rational r2); #endif

Rationalpriv.h

代码如下：

/* *这部分内容为Rational类的私有部分成员或不希望被用户看到的内容 *将运算符以friend形式声明 */ friend Rational operator+(Rational r1, Rational r2); friend Rational operator-(Rational r1, Rational r2); friend Rational operator*(Rational r1, Rational r2); friend Rational operator/(Rational r1, Rational r2); private: /*实例化参数*/ int num;//分子 int den;//分母

这里可能会有疑问，就是我们这里已经声明了Rational operator+(Rational r1, Rational r2);这些函数，为何我们还要在上面头文件的Rational类后面再次声明呢？答案是，我们在这里声明的东西依旧属于类内，是为了声明类与这个自由函数的关系是friend。而Rational.h文件在Rational后面声明的才是函数的原型，自由函数不属于某个类，但是它可以和某个类有某种关系。

Rational.cpp

代码如下：

#include <cstdlib> #include <cmath> #include "error.h" #include "rational.h" #include "strlib.h" using namespace std; /*函数原型*/ int gcd(int x, int y); /*构造函数*/ Rational::Rational(){ num = 0; den = 1; } Rational::Rational(int n){ num = n; den = 1; } Rational::Rational(int x, int y) { if (y == 0) error("错误，分母不能为0"); if (x == 0) { num = 0; den = 1; } else { int g = gcd(abs(x), abs(y)); num = x / g; den = abs(y) / g; if (y < 0) num = -num; } } /*实现toString函数*/ string Rational::toString(){ if(den == 1) { //如果这里我们写成了 = 会出现什么情况？ return integerToString(num); }else{ return integerToString(num) + "/" + integerToString(den); } } /*实现插入运算符<<的重载*/ ostream & operator<<(ostream & os, Rational rat){ return os << rat.toString(); } /*实现 + - * / 的重载*/ Rational operator+(Rational r1, Rational r2) { return Rational(r1.num * r2.den + r2.num * r1.den, r1.den * r2.den); } Rational operator-(Rational r1, Rational r2) { return Rational(r1.num * r2.den - r2.num * r1.den, r1.den * r2.den); } Rational operator*(Rational r1, Rational r2) { return Rational(r1.num * r2.num, r1.den * r2.den); } Rational operator/(Rational r1, Rational r2) { return Rational(r1.num * r2.den, r1.den * r2.num); } /* *函数：gcd(great command devision) *用法; int n = gcd(x,y) *----------------------- *求x，y 的最大公约数 */ int gcd(int x, int y) { int r = x % y; while (r != 0) { x = y; y = r; r = x % y; } return y; }

这里我在编码的时候，犯了一个小失误，if(den == 1)写成了 if(den = 1)，程序不会报错，可以正常运行，但是会出现结果有问题，至于是什么就自己去试试了。可以在测试代码一这里运行。至于为什么会这样，可以留言。我会回复。 这里涉及到两个自定义的头文件 关于”strlib.h”，参考：C++抽象编程——自定义strlib文件 关于”error.h”,看下面：

error.h

#ifndef _error_h #define _error_h /* *函数:error *用法: error("string") *---------------------- *返回错误信息，并终止程序 */ void error(std::string msg); #endif

error.cpp

#include <iostream> #include <string> #include <cstdlib> //EXIT_FAILURE using namespace std; void error(string msg){ cerr << msg << endl; exit(EXIT_FAILURE); }

测试代码1

#include <iostream> #include "Rational.h" using namespace std; int main(){ Rational r; cout << r << endl; Rational r2(4); cout << r2 <<endl; Rational r3(1,3); cout << r3 << endl; Rational r4(3,0); cout << r4 << endl; return 0; }

测试结果如下：

测试代码2

#include <iostream> #include "Rational.h" using namespace std; int main(){ Rational r1(1,3),r2(1,6); cout << r1 + r2 << endl; cout << r1 - r2 << endl; cout << r1 * r2 << endl; cout << r1 / r2 << endl; cout << r2 - r1 << endl; cout << r2 / r1 << endl; return 0; }

测试结果如下: