30、C++ 中的友元与运算符重载

C++ 中的友元与运算符重载

在 C++ 编程中，运算符重载和友元函数是两个强大的特性，它们可以让我们编写更加灵活和可扩展的代码。下面将详细介绍运算符函数的实现方式，以及何时需要使用友元函数。

1. 运算符函数的实现机制

运算符函数是重载运算符的机制，它可以作为成员函数或普通的外部函数来实现。以下是实现运算符函数的关键要点总结：
- 成员函数实现 ：作为成员函数实现的运算符函数会接收一个隐式参数（ this 指针），最多再接收一个显式参数。如果重载操作中的左操作数是用户定义的类型，并且可以轻松修改该类，那么将运算符函数实现为成员函数是合理且首选的。
- 外部函数实现 ：作为外部函数实现的运算符函数会接收一个或两个显式参数。如果重载操作中的左操作数是标准类型或不可修改的类类型，则必须使用外部（非成员）函数来重载该运算符。这个外部函数可能需要成为用作右手函数参数的任何对象类型的友元。
- 互逆实现 ：运算符函数通常应该互逆实现。也就是说，在重载二元运算符时，要确保无论数据类型（如果不同）在运算符中以何种顺序出现，它都能正常工作。

2. 示例代码分析

下面通过一个完整的程序示例来说明运算符重载的机制，包括成员函数和非成员函数，以及需要使用友元的场景。

// Assume usual header files and std namespace inclusions
class Person
{
private: