运算符重载之简介（C++ 学习笔记 36)

运算符重载是通过创建运算符重载函数来实现的。

在类外定义的运算符重载函数

  对于基本的数据类型，C++提供了许多预定义的运算符，如“ +、-、*、/、= ”等。但是若要把类 Complex 的两个对象 com2 和 com2 加在一起，是不能直接通过“ com1+com2 ”来实现的，因为类 Complex 的类型不是基本数据类型，而是用户自定义的数据类型，C++ 无法直接将两个 Complex 类的对象相加。
  C++ 为运算符重载提供了一种方法，即定义一个运算符重载函数，其名字为 operator，后随一个要重载的运算符。例如，要重载“ + ”，应该写一个名字为 operator+ 的函数，其他也同样如此，如下表：

---

函数	功能
operator+	加法
operator-	减法
operator*	乘法
operator<	小于
·······	·······

例 1：使用运算符函数 operator+ 实现对象相加

#include<iostream>
using namespace std;
class Complex{
	public:
		double real;
		double imag;
		Complex(){
		}
		Complex(double r,double i){
			real=r;
			imag=i;
		}
};
Complex operator+(Complex com1,Complex com2){
	Complex temp;
	temp.real=com1.real+com2.real;
	temp.imag=com1.imag+com2.imag;
	return temp;
}
int main(){
	Complex com1(1.1,2.2),com2(3.3,4.4),total1,total2;
	total1=operator+(com1,com2);
	cout<<"real1="<<total1.real<<" "<<"imag1="<<total1.imag<<endl;
	total2=com1+com2;
	cout<<"real1="<<total2.real<<" "<<"imag1="<<total2.imag<<endl;
	return 0;
}

执行结果：

注意：将两个对象相加，语句

total=com1+com2;

等同于

total=operator+(com1+com2);

说明：

C++ 对运算符重载制定了一些规则：
（1）C++ 中绝大部分的运算符允许重载，不能重载的运算符只有以下几个：

.			成员访问运算符
.*			成员指针访问运算符
::			作用域运算符
sizeof		长度运算符
?			条件运算符

（2）只能对已有的 C++ 运算符进行重载，不允许用户自己定义新的运算符，例如，“ ** ”在有的程序语言中作为指数运算符，但是它不是 C++ 运算符，所以 C++ 语言编程时不能重载“ ** ” 。
（3）一般来说，重载的功能应当与原有的功能相似，例如“ + ” 实现加法，从理论上来说，通过重载可以将“ + ”重载为执行减法操作，但是这样违背了运算符重载的初衷，容易造成混乱。
（4）运算符重载函数的参数至少应有一个是类对象（或类对象的引用），即，运算符重弄在函数的参数不能全部是 C++ 标准类型，例如，下面定义运算符重载函数的方法是错误的：

int operator+(int x,int y){
	return x+y;
}

这项规定的目的是，防止用户修改用于标准类型数据的运算符性质，也就是说，运算符重载函数的参数不能全部是 C++ 的标准类型。
（5）运算符重载函数可以是普通函数，也可以是类的成员函数，还可以是类的友元函数。
（6）一般而言，用于类对象的运算符必须重载，但是赋值运算符“=” 除外，不必用户进行重载。但在某些特殊情况下，例如数据成员中包含指向动态分配内存的指针成员时，使用系统提供的对象赋值运算符函数就不能满足程序的要求，在赋值时可能出现错误，这时，就需要用户自己编译运算符重载函数。

补充：
  例 1 中的运算符重载函数是在类的外部定义的普通函数，这个运算符重载函数只能访问类中的公有数据成员，而不能访问类的私有数据成员。
  实际上，类中的数据成员常常是私有成员或保护成员，因此运算符重载函数一般采用以下两种形式定义：
  ①定义为它将要操作的类的成员函数（简称为成员运算符重载函数）；
  ②定义为类的友元函数（简称为友元运算符重载函数）。