C++中操作符函数及运算符的重载

一、操作符函数

　　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。

　　这种全局或成员函数就被称为操作符函数，通过重定义操作符函数，可以实现针对对自定义类型的运算法则，并使之与内置类型一样去参与各种的表达式。

二、双目操作符表达式
 　　 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)
  　　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
　　  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。
  　　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

　　成员函数

　　

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
}

　　注意点：这里的原对象的值不变，需要产生一个临时的对象。

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

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

这也是2大类双目运算符重载形式。注意点是：运算符的重载是要符合情理的。

全局函数
 可能会访问到参数的私有成员：
  1、把成员变成公开，但会破坏类的封闭性。
  2、把全局函数声明为友元（友元不是成员），
  3、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
 成员函数：
 

前++/-- 
 Point& operator ++/-- (void)
 {
 }
 后++/--
 Point operator ++/-- (int)
 {
 }

 全局函数：

 前++/-- 
 Point& operator ++/-- (Point&)
 {
 }
 后++/--
 Point operator ++/-- (Point&，int)
 {
 }

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。。

ostream& operator << (ostream& os,Point& p)
{
    return os << "x=" << p.x << "," << "y=" << p.y ;
}

istream& operator >> (istream& is,Point& p)
{
    return is >> p.x >> p.y;   
}

friend ostream& operator << (ostream& os,Point& p);
 friend istream& operator >> (istream& is,Point& p)；

输入、输出运算符是需要友元函数声明的。

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。
 　　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。

八、运算符重载的一些限制
 1、不能重载的运算符
  :: 作用域限定符
  . 成员访问运算
  .* 成员指针解引用
  ?: 三目运算符
  sizeof 字节长度运算符
  typeid 类型信息操作符
 2、运算符的重载改变不了运算符的优先级
 3、无法改变运算符的操作个数
 4、无法发明新的运算符
 5、重载运算符要注意运算符的一致性
  不要改变运算符默认的运算规则