C++深度解析操作符重载的概念 --- operator，成员函数的版本实现操作符重载，全局函数的版本实现操作符重载（29）

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本文深入探讨了C++中的操作符重载概念，包括成员函数和全局函数版本的实现方式，通过复数类实例展示了如何使用operator关键字扩展操作符功能。

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C++深度解析操作符重载的概念 --- operator，成员函数的版本实现重载，全局函数的版本实现重载（29）

复数解决方案

//复数类
class Complex
{
public:
	int a; //实部
	int b; //虚部
};

int main()
{
	//复数c1, c2, c3
	Complex c1 = {1, 2};
	Complex c2 = {3, 4};
	Complex c3 = c1 + c2;
	
	return 0;
}

示例程序：

#include <stdio.h>

class Complex
{
    int a;
    int b;
public:
    Complex(int a = 0, int b = 0)
    {
        this->a = a;
        this->b = b;
    }
    
    int getA()
    {
        return a;
    }
    int getB()
    {
        return b;
    }
    
    //Add函数可以访问a和b
    friend Complex Add(const Complex& p1, const Complex& p2);
};

Complex Add(const Complex& p1, const Complex& p2)
{
    Complex ret;
    
    ret.a = p1.a + p2.a; //实部相加
    ret.b = p1.b + p2.b; //虚部相加
    
    return ret;
}

int main()
{
    Complex c1(1, 2);
    Complex c2(3, 4);
    Complex c3 = Add(c1, c2); //c1 + c2
    
    printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());
    
    return 0;
}

结果如下：

操作符重载

C++中的重载能够扩展操作符的功能

操作符的重载以函数的方式进行

本质：用特殊形式的函数扩展操作符的功能

通过operator关键字可以定义特殊的函数

operator的本质是通过函数重载操作符

语法：

//语法
Type operator Sign(const Type p1, const Type p2)
{
	Type ret;
	
	return ret;
}

//Sign为系统中预定义的操作符，如:+,-,*,/,等

示例程序：（全局操作符重载函数）

#include <stdio.h>

class Complex
{
    int a;
    int b;
public:
    Complex(int a = 0, int b = 0)
    {
        this->a = a;
        this->b = b;
    }
    
    int getA()
    {
        return a;
    }
    int getB()
    {
        return b;
    }
    
    friend Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2);
};

//告诉编译器，当两个对象相加的时候，就会调用下面的函数
Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)
{
    Complex ret;
    
    ret.a = p1.a + p2.a; //实部相加
    ret.b = p1.b + p2.b; //虚部相加
    
    return ret;
}

int main()
{
    Complex c1(1, 2);
    Complex c2(3, 4);
    Complex c3 = c1 + c2; //等价于 operatoe + (c1, c2)
    
    printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());
    
    return 0;
}

结果如下：

成员函数的操作符重载函数

可以将操作符重载函数定义为类的成员函数

比全局操作符重载函数少一个参数（左操作数）
不需要依赖友元就可以完成操作符重载
编译器优先在成员函数中寻找操作符重载函数

成员函数版本的操作符重载函数：

class Type
{
public:
	Type operatoe Sign(const Type& p)
	{
		Type ret;
		
		return ret;
	}
};

示例程序一：

#include <stdio.h>

class Complex
{
    int a;
    int b;
public:
    Complex(int a = 0, int b = 0)
    {
        this->a = a;
        this->b = b;
    }
    
    int getA()
    {
        return a;
    }
    int getB()
    {
        return b;
    }
    
    //只需要一个参数右操作数，左操作数是this参数
    Complex operator + (const Complex& p)
    {
        Complex ret;
        
        ret.a = this->a + p.a; //实部相加
        ret.b = this->b + p.b; //虚部相加
        
        return ret;
    }

};

int main()
{
    Complex c1(1, 2);
    Complex c2(3, 4);
    Complex c3 = c1 + c2; //等价于c1.operator+(c2)
        
    printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());
    
    return 0;
}

结果如下：

分析：Complex c3 = c1 + c2 等价于 c1.operator+(c2)，调用的参数是c2。左操作数是this参数，右操作数是c2。

示例程序二：（编译器优先在成员函数中寻找操作符重载函数）

#include <stdio.h>

class Complex
{
    int a;
    int b;
public:
    Complex(int a = 0, int b = 0)
    {
        this->a = a;
        this->b = b;
    }
    
    int getA()
    {
        return a;
    }
    int getB()
    {
        return b;
    }
    
    //只需要一个参数右操作数，左操作数是this参数
    Complex operator + (const Complex& p)
    {
        Complex ret;
        printf("Complex operator + (const Complex& p)\n");
        ret.a = this->a + p.a; //实部相加
        ret.b = this->b + p.b; //虚部相加
        
        return ret;
    }

    friend Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2);
};

Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)
{
    Complex ret;
    printf("Complex operator + (const Complex& p1, const Complex& p2)\n");
    ret.a = p1.a + p2.a; //实部相加
    ret.b = p1.b + p2.b; //虚部相加
    
    return ret;
}

int main()
{
    Complex c1(1, 2);
    Complex c2(3, 4);
    Complex c3 = c1 + c2; //等价于c1.operator+(c2)
        
    printf("c3.a = %d, c3.b = %d\n", c3.getA(), c3.getB());
    
    return 0;
}

结果如下：