重载操作符（2）

　　支持I/O操作的类所提供的I/O操作接口，一般应该与标准库iostream为内置类型定义的接口相同。因此，许多类都需要重载输入和输出操作符。
　　输出操作符<<的重载
　　为了与IO标准库一致，操作符应接受ostream&作为第一个形参，对类类型const对象的引用作为第二个形参，并返回对ostream形参的引用。
　　重载输出操作符一般的简单定义如下：
　　// general skeleton of the overloaded ouput operator
　　Ostream& operator <<(ostream& os, const ClassType &object)
　　{
　　// any special logic to prepare object
　　
　　// actual ouput of members
　　os < 　　// return ostream object
　　return os;
　　}
　　第一个形参是对ostream对象的引用，在该对象上产生输出，ostream为非const，因为下入到流会改变流的状态。该形参是一个引用，因为不能复制ostream对象。
　　第二个对象一般应是对要输出的类类型的引用。该形参是一个引用以避免复制实参。它可以是const，因为输出一个对象不应该改变该对象。
　　返回类型是一个ostream引用，它的值通常是输出操作符所操作的ostream对象。
　　输出操作符通常所做格式化应尽量少。
　　关于输出，类设计者面临着一个重要决定：是否格式化以及进行多少格式化。
　　一般而言，输出操作符应输出对象的内容，进行最小限度的格式化，他们不应该输出换行符。
　　用于内置类型的输出操作符所作的格式化很少，并且不输出换行符。通过限制输出操作符只输出对象的内容，如果需要执行任意额外的格式化，我们让用户决定该如何处理。尤其是，输出操作符不应该输出换行符。尽量减少操作符所作的格式化，让用户自己控制输出细节。
　　IO操作符必须为非成员函数
　　当定义符合标准库iostream规范的输入或输出操作符的时候，必须使它成为非成员操作符。
　　我们不能将该操作符定义为类的成员，否则，左操作数将只能是该类类型的对象。
　　// if operator <
　　Sales_item item;
　　item <
　　这个用法与为其他类型定义的输出操作符的正常使用方式相反。如果想要支持正常的用法，则左操作数必须为ostream类型。如果该操作符是类的成员，则它必须是ostream类的成员，然而ostream类是标准库的组成部分，我们是不能为标准库的类增加成员的。
　　 如果想要使用重载操作符为该类型提供IO操作，就必须将他们定义为非成员函数。IO操作符通常对非公用数据成员进行读写，因此，类通常将IO操作符设为友元。
　　
　　输入操作符>>的重载
　　与输出操作符类似：输入操作符的第一个形参是一个引用，指向它要读的流，并且返回的也是对同一个流的引用。它的第二个形参是对要读入的对象的非const引用，该形参必须为非const，因为输入操作符的目的是将数据读到这个对象中。
　　ostream& operator >>(ostream& os, ClassType &object)
　　 需要注意的是：输入和输出操作符有如下区别，输入操作符必须处理错误和文件结束的可能性。
　　如何处理输入错误
　　如果输入操作符检测到输入失败了，则确保对象处于可用和一致的状态是个好做法。如果对象在错误发生之前已经写入了部分欣喜，这样做就特别重要。
　　如果发生了错误，就将形参恢复为空对象，以避免给它一个无效的状态。用户如果需要知道输入是否成功，可以测试流。即使用户忽略了输入可能错误，对象仍处于可用状态——他的成员已经定义。
　　设计输入操作符时，如果可能，要确定错误恢复措施，这很重要。
　　指出错误
　　除了处理可能发生的任何错误之外，输入操作符还可能需要设置输入形参的条件状态。我们的输入操作符相当简单——我们只关心读入期间可能发生的错误。
　　
　　算术操作符和关系操作符
　　 一般而言，将算术和关系操作符定义为非成员函数。为了与内置操作符保持一致，加法返回一个右值，而不是一个引用
　　例：
　　// assumes that both objects refer to the same isbn
　　Sales_item operator +（const Sales_item& lhs, const Sales_item& rhs）
　　{
　　Sales_item ret(lhs);
　　ret += rhs;
　　return ret; // ret 因该理解为左值还是右值呢？概念有所混淆 我觉得返回的是左值
　　}
　　算术操作符通常产生一个新值，该值是两个操作数的计算结果，它不同于任一操作数且在一个局部变量中计算，返回对那个变量的引用是一个运行时的错误。
　　 既定义了算术操作符又定义了相关复合赋值操作符的类，一般应使用复合赋值实现算术操作符。
　　
　　赋值操作符
　　类赋值操作符接受类类型的形参，通常，该形参是对类类型的const引用，但也可以是类类型或对类类型的非const 引用。如果没有定义这个操作符，编译器就会合成它。类赋值操作符必须是类的成员，以便编译器可以知道是否需要合成一个。
　　赋值操作符可以重载。无论形参为何种类型， 赋值操作符必须定义为成员函数。
　　赋值必须返回对*this的引用。
　　因为赋值返回的是一个引用，就不需要创建和撤销结果的临时副本。返回值通常是左操作数的引用。
　　 注意：一般而言，赋值操作符与复合赋值操作符应返回左操作数的引用。
　　
　　下标操作符
　　下标操作符必须定义为类成员函数。
　　提供读写访问
　　定义下标操作符比较复杂的地方在于，它在用作赋值的左右操作数时都应该能表现正常，下标操作符出现在左边，必须生成左值，可以指定引用作为返回类型而得到左值。只要下标操作符返回引用，就可用作赋值的任意一方。
　　 类定义下标操作符的时候，一般需要定义两个版本：一个为非const成员并返回引用，另一个为const成员并返回const引用。
　　
　　自增操作符和自减操作符
　　定义自增/自减操作符
　　C++语言不要求自增操作符或自减操作符一定作为类的成员，但是，因为这些操作符改变操作对象的状态。但是，因为这些操作符改变操作对象的状态，所以更倾向于将他们作为成员函数。
　　定义前自减/前自增操作符
　　class CheckedPtr
　　{
　　public:
　　CheckedPtr& operator++();
　　CheckedPtr& operator—();
　　};
　　为了与内置类型一致，前缀式操作符应返回被增量或减量对象的引用。
　　区别操作符的前缀和后缀形式
　　前缀式和后缀式存在一个问题：它们的形参数目和类型相同
　　为了解决这个问题，后缀式操作符函数接受一个额外的int型形参。使用后缀式操作符时，编译器提供0座位这个形参的实参。
　　定义后缀式操作符
　　class CheckedPtr
　　{
　　public:
　　CheckedPtr operator ++ (int);
　　CheckedPtr operator – (int);
　　};
　　为了与内置操作符一致，后缀式操作符应返回旧值（尚未自增或自减的值），并且应作为值返回，而不是返回应用。
　　一般而言，最好前缀式和后缀式都定义。只定义前缀式或只定义后缀式的类，将会让习惯于使用两种形式的用户感到奇怪。
　　
　　调用操作符和函数对象
　　可以为类类型的对象重载函数调用操作符。一般为表示操作的类重载调用操作符。
　　例如，可以定义名为absInt的结构，该结构将int类型的值转换为绝对值得操作：
　　class absInt
　　{
　　int operator（）（int val）
　　{
　　Return val <0 ? –val: val;
　　}
　　};
　　这个结构很简单，它定义了一个操作，函数调用操作符，该操作符有一个形参并返回形参的绝对值。
　　通过类类型的对象提供一个实参表而使用调用操作符，所用的方式看起来像一个函数调用。
　　函数调用操作符必须声明为成员函数，一个类可以定义函数调用操作符的多个版本，由形参的数目或类型加以区别。
　　定义了调用操作符的类，其对象常称为函数对象，即它们是行为类似函数的对象。
　　
　　
　　

本文转自
http://blog.youkuaiyun.com/sandyqy/archive/2007/10/07/1813649.aspx