C++运算符重载详解-优快云博客

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一、操作符函数

定义：在C++中，编译器有能力把一个由数据、对象和操作符共同组成的表达式，解释为对一个全局或成员函数的调用。该全局或成员函数被称为操作符函数，通过重定义操作符函数，可以实现针对自定义类型的运算法则，并使之与内置类型一样参与各种表达式。

一般，C++中每个操作符（+、-、<<、[]……）都有自己的使用方法，但是有时由于数据结构的不同，我们需要对某一个操作符的方法进行有必要的修改，如坐标点的对应相加、对象属性的打印等问题，根据实际需要对操作数的方法进行重新定义，以满足需求！

//Point是一个二维坐标点类
Point p1(2,5);
Point p2(3,7);
Point p3(6,2);

p3 = p1 + p2;

这样的‘+’运算符是无效的，原来的方法不适用，但我们可以根据实际情况编写对应相加的‘+’运算符函数，就可以满足实际要求

二、双目操作符表达式

1、成员函数：形如L#R双目操作符表达式，将被编译器解释为 L.operator#(R)

a-b+c == a.operator-(b).operator+(c)

2、全局函数：形如L#R的双目操作符表达式，将被编译器解释为 ::operator#(L,R)

a-(b+c) == ::operator-(a,::operator+(b,c))

三、单目操作符表达式

1、成员函数：形如#O或O#的单目操作表达式，将被编译器解释为 O.operator#()，唯一的操作数是调用对象。

2、全局函数：形如#O或O#的单目操作表达式，将被编译器解释为 ::operator#(O)，唯一的操作数是调用对象。

四、典型的双目运算符重载

1、成员函数：返回值类型 operator 运算符（第二个参数）；第一个参数以this指针隐式传入

//注意：原对象的值不变，要产生一个临时的对象，所以返回值不能引用返回
Point operator /+-*%|^& (Point& that)
{	
    Point t; // 会调用无参构造
	t.x = x / that.x;
	t.y = y / that.y;
	return t; // 不能返回局部对象的引用，否则会出现悬空引用
}

bool operator > < >= <= == != || && (Point& that)
{
	......	
}

Point& operator += -= *= /=  (Point& that)
{
    ......
    return *this;	
}

        //(局部)运算符重载&&
	void operator && (Point& that)
	{
		cout << "====jubu====" << endl;
	}
	//(局部)运算符重载+=
	Point& operator += (Point& that)
	{
		x += that.x;
		y += that.y;
		return *this;
	}
	//(局部)运算符重载<=
	bool operator <= (Point& that)
	{
		if(x <= that.x) return true;
		else return false;
	}
	//(局部)运算符重载+
	Point operator + (Point& that)
	{
		Point t;
		t.x = x + that.x;
		t.y = y + that.y;
		return t;
	}
	//(局部)运算符重载-
	Point operator - (Point& that)
	{
		Point t;
		t.x = x - that.x;
		t.y = y - that.y;
		return t;
	}
	//(局部)运算符重载/
	Point operator / (Point& that)
	{
		Point t;
		t.x = x / that.x;
		t.y = y / that.y;
		return t;
	}

2、全局函数：返回值类型 operator 运算符（第一个参数，第二个参数）

可能会访问到参数的私有成员：
把成员变成公开，但会破坏类的封闭性；
把全局函数声明为友元（友元不是成员）；
不能在友元函数中直接访问成员变量。

Point operator + (Point& a,Point& b)
{
	Point t(a.x+b.x,a.y+b.y);
	return t;
}

五、典型的单目运算符重载

1、成员函数：自增运算符、自减运算符

        Point& operator ++ (void)//默认前++
	{
		x++;
		y++;
		return *this;
	}
	Point operator ++ (int)//后++
	{
		Point p = *this;
		x++;
		y++;
		return p;
	}
	Point& operator -- (void)//
	{
		x--;
		y--;
		return *this;
	}
	Point operator -- (int)//
	{
		Point p =*this;
		x--;
		y--;
		return p;
	}

2、全局函数：自增运算符、自减运算符

Point& operator ++ (Point& a)
{
	a.x++;
	a.y++;
	return a;
}
Point operator ++ (Point& a,int)
{
	Point p = a;
	a.x++;
	a.y++;
	return p;
}

六、输入、输出运算符重载

输入、输出运算符不能重载为成员函数，只能是友元。

        //运算符重载<<只能是全局重载
	friend ostream& operator << (ostream& os,Point& that)
	{
		return os << that.x << " " << that.y;
	}
	//运算符重载>>只能是全局重载
	friend istream& operator >> (istream& is,Point& that)
	{
		return is >> that.x >> that.y;
	}

七、特殊的运算符的重载

[] 下标运算符,可以把对象当作数组来使用
   () 函数运算符，可以把对象当作函数来使用
   -> 成员访问运算符，可以把对象当作指针来使用
   * 解引用运算符，可以把对象当作指针来使用

        Point& operator [](int i)
	{
		x += i;
		y += i;
		return *this;
	}
	Point& operator ()(int x,int y)
	{
		this->x += x;
		this->y += y;
		return *this;
	}
	Point* operator -> (void)
	{
		return this;
	}

new/delete 也可以进行重载，但不建议使用
new会自动调用重载的new函数再构造函数
delete会先调用析构再调用重载的delete函数

        void* operator new (unsigned int size)
	{
		cout << "----new----" << endl;
		return malloc(size);
	}
	void operator delete (void* p)
	{
		cout << "----delete----" << endl;
		free(p);
	}

只有极个别的运算符的重载对于对象来说是有意义(>>,<<)
常考的运算符重载：前++/--,后++/--