【C++】运算符重载

运算符重载，主要是简化类类型运算，能够让我们对类对象直接用运算符进行运算。基本语法：

类型 operator 运算符(参数列表){ ... }
Complex operator+(Complex var1, Complex var2){ ... }

简单地说，就是给类对象定义自己的加减乘除等等操作符。同时，作为为了类对象的操作而重载的运算符，它是类的成员函数，或者含有至少一个类类型参数，例如：

(VS2013)

另外，重载运算符分两种①重载运算符是类的成员函数；②重载运算符不是类的成员函数，简单地说就是重载定义在类的内部还是外部，这两种情况是有很大区别的,例如，我自己定义的一个复数Complex类，并为其重载加法运算符：

class Complex
{
public:
    int a, b;
    void input(string s){
        int v1 = 0;
        int i = 0;
        while (s[i] != '+'){
            v1 = v1 * 10 + s[i] - '0';
            i++;
        }
        while (s[i] == ' ' || s[i] == '+' || s[i] == 'i'){
            i++;
        }
        int v2 = 0;
        while (i<s.length()){
            v2 = v2 * 10 + s[i] - '0';
            i++;
        }
        a = v1;
        b = v2;
    }

    /*========== 重载运算符为类成员函数 =============*/
    Complex operator+(Complex var){  //参数列表里只有一个参数，this被绑定到左侧运算对象
                                    //即第一个运算对象是this
        int a1 = a;   // a1 = this->a
        int b1 = b;
        int a2 = var.a;
        int b2 = var.b;
        Complex sumResult;
        sumResult.a = a1 + a2;
        sumResult.b = b1 + b2;
        return sumResult;
    }
    /*===============================================*/
};

/*========== 重载运算符不是类成员函数 =============*/
Complex operator+(Complex var1, Complex var2){  //基本形式与函数定义相同
    int a1 = var1.a;
    int b1 = var1.b;
    int a2 = var2.a;
    int b2 = var2.b;
    Complex sumResult;
    sumResult.a = a1 + a2;
    sumResult.b = b1 + b2;
    return sumResult;
}
/*===============================================*/

那么，在重载运算符的时候，如何选择将其声明为非成员函数还是声明为类成员函数呢？

• 赋值（=），下标（[]），调用（()），成员访问（->）必须是成员函数；
• 复合赋值运算符和形如递增、递减和解引用等改变对象状态或与类型密切相关的运算符，一般定义为成员函数（非必须）；
• 具有对称性运算符可能转换任一端运算对象，如算术（加减乘除etc）、相等性、关系和位运算符等，通常定义为非成员函数。

另外，如果参数含有类对象的混合表达式，必须定义成非成员函数。

（C++ primer P493）

运算符	note
输出<<	一般第一个形参是非常量ostream对象的引用，不要打印换行符	必须是非成员函数
输入>>	第一个参数为读取流的引用，第二个参数是要读进去的非常量对象的引用，得检查读入是否成功	必须是非成员函数
算术+-*/	一般，形参为常量引用	可以是非成员函数
相等==	定义了==，应该也要有一个!=	可以是非成员函数
小于<	不是每个类都能定义一个<	可以是非成员函数
赋值=	要先销毁被赋值对象（左侧运算对象）当前的内存空间，再创建新空间存放新的赋值，返回被赋值对象的引用	必须是成员函数
复合赋值 +=、-=	返回左侧运算对象的引用	一般是成员函数
下标[]	返回所访问元素的引用（这样[]就可以出现在赋值运算符的任意一端）；最好同时定义[]的常量版本和非常量版本	必须是成员函数

另外还有几个重载比较复杂的：

1、递增++/递减--运算符：

• 要同时定义前置版本和后置版本；
• 需要调用check函数检验对象是否有效；
• 后置版本接受一个额外int类型形参（不被使用），需要在递增/递减对象之前记录之前的状态（后置递增返回值还是递增之前的值），后置版本要调用前置版本完成；
• 显示调用：
  • 前置：p.operator++()【等价于++p】；
  • 后置：p.operator++(0)【等价于p++】

2、成员访问运算符*、->：

3、函数调用运算符()：