C++ 运算符重载

为什么需要对运算符进行重载:

C++预定义中的运算符+ - * /…的操作对象只局限于基本的内置数据类型(int float…),如果我们自定义了一个复数数据类型Complex comlex类有两个对象a和b，a为(3,4),b为(5,-10)。且需要求得a和b相加的值,此时c++中预定义的运算符无法对我们定义的复数类型数据ab进行运算,这个时候我们就需要对 “+” 号这个运算符进行重新定义,赋予其新的功能以满足自身需求,这个过程便称为运算符的重载。

建立一个复数类型Complex

class Complex
{
   
   
public:
	//提供应对两种不同情况的两种构造函数
	Complex();//不初始化
	Complex(double r,double i);// 初始化 结构为两个参数 复数
}

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运算符重载的实质：

运算符重载的实质就是函数重载或函数多态,运算符重载是C++多态的一种形式.目的是让人能够用同名的函数来完成不同的基本操作,要重载运算符,需要使用被称为[运算符函数]的特殊函数形式

运算符重载的方法是定义一个重载运算符的函数，在需要执行被重载的运算符时,系统就自动调用该函数,以实现相应的运算.从某种程度上看,运算符重载也是函数的重载.但运算符重载的关键并不在于实现函数功能,而是由于每种运算符都有其约定俗成的含义,重载它们应是在保留运算符原有含义的基础上对运算符功能的扩展,而非改变运算符的原有含义

为什么说运算符重载也体现了多态性？
首先，各种数据类型的数据进行“ + ”、“ - ”、“ * ”、“ / ”等运算的区别在于运算过程不同,不同的数据类型对应不同的运算过程,这就恰恰体现了运算过程的多态性,也就是体现出了多态性

运算符重载函数的基本格式:

函数类型 operator 运算符名称 (形参表列)
{
   
   
对运算符的重载处理
}

例如，想将+运算符用于Complex类(复数)的加法运算,函数的原型可以是这样的：

ReturnClasstypeName operator + (const ClasstypeName & fpname);

其中:
ReturnClasstypeName: 重载函数返回值的类型说明
operator: 是c++的关键字,专门用于定义重载运算符的函数,operator +就是函数名,表示对运算符+重载

运算符重载函数是带有特殊名称的函数,这个特殊名称是由关键字operator和其后需要被重载的 运算符符号+所构成的.与其他函数一致,运算符重载函数也有一个返回类型（ReturnClasstypeName ）和一个参数列表(const ClasstypeName & fpname)

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声明运算符重载函数(重载运算符):

运算符的重载有两种方式：
一种是 类内重载（运算符重载函数作为类的成员函数）
一种是 类外重载（运算符重载函数作为类的友元函数）

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类内重载
类内重载即将运算符重载函数作为类的成员函数的运算符重载函数
如下方程序示例,在类中声明一个类内运算符重载函数(普通函数):

需在类内声明重载运算符函数:

class Complex
{
   
   
public:
	//提供应对两种不同情况的两种构造函数
	Complex();//不初始化
	Complex(double r,double i);// 初始化 结构为两个参数 复数

	//在基类中声明运算符重载函数
	
	Complex operator  +  (Complex& d);
	返回类型  关键字 重载符号 (参数列表) 

	返回类型: 重载运算符后经过自定义的算法计算后算出的返回值的类型(结果值的类型),通常为本类类型
	关键字: operator 译为"操作" 为重载运算符的关键字 
	重载符号：此符号在我们对它进行重载之后 只有在主函数中此符号两边的操作数的任意一方为自定义的类型,则调用此重载运算符
	参数列表: 参数列表中的形参为运算符的右操作数 形式为某类型的参数 一般以本类的对象作为传入参数 
	
	注意:
	//todo我们在声明Complex类的时候,对” + “运算符进行了重载,使得这个类在用户编程的时候可以完全不考虑
	//todo函数是如何实现的,直接使用" + "进行计算即可
	void print();

private:
	double real;
	double imag;
};

声明运算符重载情况下的类构造函数

//类构造函数一
Complex::Complex()//当构造类对象时未初始化 real和imag的值默认为0
{
   
   
	real = 0;
	imag = 0;
}

//类构造函数二
Complex::Complex(double r,double i)//当构造类对象时初始化参数为两个值 real和imag的值默认为初始化写入的两个参数值
{
   
   
	real = r;
	imag = i;
}

注意: 重载+运算符的目的是使用+运算符把两个Complex自定义的复数对象进行相加操作

需在类外定义 类内运算符重载函数(普通函数):

Complex Complex::operator+(Complex& d)//输入的参数就是被加数
{
   
   
	Complex c;
	c.real = real + d.real;
	c.imag = imag + d.imag;
	return c;

	//更精炼的运算符重载函数
	return Complex