C++运算符重载知识点整理
在C++中，运算符和函数是等价的，它和函数一样可以通过重载的方式来灵活地解决各种实际问题。
运算符重载的格式
运算符重载有两种形式，一是重载为成员函数形式，二是重载为友元（或普通的类外）函数形式。
以Complex复数类的 “+” 运算符为例，重载为成员函数的形式为：
class Complex{
int real,image;
public:
Complex(int r=0,int i=0):real(r),image(i){};
Complex operator+(const Complex& c);//成员函数形式重载"+"
};
Complex Complex::operator+(const Complex& c){ //具体实现
return Complex(real+c.real,image+c.image);
}
重载为友元函数的形式为：
class Complex{
int real,image;
public:
Complex(int r=0,int i=0):real(r),image(i){};
friend Complex operator+(const Complex& c,const Complex& c2);//友元函数形式重载"+"
};
Complex operator+(const Complex& c,const Complex& c2){ //具体实现
return Complex(c.real+c2.real,c.image+c2.image);
}运算符重载比函数重载多了一个operator关键字，重载为成员函数时有一个参数为类对象本身，而重载为外部函数（友元或者普通函数）时需要将所有参数写出来。
返回类型 operator 运算符（参数列表）{
}
或者重载为成员函数形式：
返回类型 所在类的类名::operator 运算符（参数列表）{
}其中参数列表根据重载的运算符定，例如二元运算符重载为友元函数时需要两个参数（两个操作数），重载为成员函数时需要一个参数（另一个参数是该类对象本身）。
运算符重载的规则
1. C++中不可重载的运算符有：
“ . ” 成员访问运算符
“ .* ” 和 “ ->* ” 成员指针访问运算符
“ :: ” 域运算符
“ sizeof ” 长度运算符
“ ?: ” 条件运算符
“ # ” 预处理符号
其余的运算符皆可以重载，如（包括但不限于）:
双目算术运算符 + (加)，-(减)，*(乘)，/(除)，% (取模)
关系运算符 ==(等于)，!= (不等于)，< (小于)，> (大于>，<=(小于等于)，>=(大于等于)
逻辑运算符 ||(逻辑或)，&&(逻辑与)，!(逻辑非)
单目运算符 + (正)，-(负)，*(指针)，&(取地址)
自增自减运算符 ++(自增)，--(自减)
位运算符 | (按位或)，& (按位与)，~(按位取反)，^(按位异或),，<< (左移)，>>(右移)
赋值运算符 =, +=, -=, *=, /= , % = , &=, |=, ^=, <<=, >>=
空间申请与释放 new, delete, new[ ] , delete[]
其他运算符 ()(函数调用)，->(成员访问)，,(逗号)，[](下标)2.C++规定 “=”、“[]”、“()”、“->” 运算符只能以成员函数形式重载，不能重载为友元函数
3.重载运算符不可改变其优先级、不可改变其操作数个数、不可臆造新运算符。
4.运算符重载只能和自定义类型一起使用，即参数里至少要有一个是类对象，例如试图重载整数运算的“ + ”是不被允许的：
int operator + (int a,int b)
{
return a-b;
}5.除上述特别说明的运算符之外的运算符，可以重载为类的成员函数、友元函数、普通的类外函数，不可重载为静态函数
运算符重载的调用方式
以上文重载的Complex类的“+”运算符为例，声明对象c1和c2，并且让它们相加：
Complex c1(1,2),c2(3,4);
Complex c3 = c1 + c2;其中"c1 + c2"会被编译器处理成“c1.operator+(c2)”的形式，如果是重载为友元函数形式就会被处理成“operator+(c1,c2)”.如果我们重载一元运算符“-”（一元的“-”意为取负，不是相减运算符）：
class Complex{
int real,image;
public:
Complex(int r,int i):real(r),image(i){};
friend Complex operator+(const Complex& c,const Complex& c2);//友元函数形式重载"+"
Complex operator-();//友元形式重载取负运算符
};
Complex operator+(const Complex& c,const Complex& c2){ //具体实现
return Complex(c.real+c2.real,c.image+c2.image);
}
Complex Complex::operator-(){//具体实现
return Complex(-real,-image);
}
int main(){
Complex c1(1,2);
Complex c3 = -c1;//注意这里
return 0;
} 则“-c1”会被处理成“c1.operator-()”，友元函数形式则是“operator-(c1)”。
自增自减运算符的重载
那么自增和自减运算符又怎样重载？我们以自增为例，自减同理。自增又分为前置自增和后置自增，C++规定前置自增重载形式为“operator++(void)”后置自增重载为“operator++(int)”，这是成员函数重载形式，友元函数重载则是“operator++(const Complex& c)”和“operator++(const Complex& c,int)”这两种写法分别是前置和后置自增运算符的重载写法，后置++使用一个int参数来与前置++区分。
下面给出重载为成员函数的自增运算符写法，请注意对比前置++和后置++的实现和返回值类型：
#include
using namespace std;
class Complex{
int real,image;
public:
Complex(int r=0,int i=0):real(r),image(i){};
friend Complex operator+(const Complex& c,const Complex& c2);//友元函数形式重载"+"
Complex operator-();//友元形式重载取负运算符
Complex& operator++();//前置++
Complex operator++(int);//后置++
void show();//测试用，输出整个虚数
};
void Complex::show(){
cout << real
<< " + "
<< image
<< "i"
<< endl;
}
Complex operator+(const Complex& c,const Complex& c2){ //具体实现
return Complex(c.real+c2.real,c.image+c2.image);
}
Complex Complex::operator-(){//具体实现
return Complex(-real,-image);
}
Complex& Complex::operator++(){//前置++实现
cout << "前置++"
<< endl;
real++;
image++;
return *this;
}
Complex Complex::operator++(int){//后置++实现
cout << "后置++"
<< endl;
Complex tmp = *this;
real++;
image++;
return tmp;
}
int main(){
Complex c;
c.show();
//测试前置++
++c;
c.show();
//测试后置++
Complex c2 = c++;
c.show();
c2.show();
return 0;
} 习惯上来说，前置++应该返回一个左值，我们应该返回原对象的引用，而后置++则会返回一个未修改前的副本，我们应该直接返回一个对象，让C++去创建副本返回。类比C++本身的自增运算符，例如对一个int变量分别使用前置++和后置++，我们可以知道前置++是可以作为左值的，而后置++是不可以作为左值的（后置++返回的是一个临时变量，是不可寻址的，所以不能其赋值），我们设计Complex类的时候也应该考虑到这些问题。
其他运算符重载的细节问题
首先要注意的是，我们在重载运算符时应该仔细斟酌返回值类型，例如在重载“=”时，应该返回赋值后的对象的引用，这样就可以实现连续赋值。“=”运算符系统会帮我们自动生成，当类成员里有指针的时候，系统实现的 “=”只会帮我们把所有成员变量原封不动地赋值，赋值完毕后，“=”左右两边的对象都指向同一块内存，当其中一个对象先销毁，另一个对象再销毁的时候就会造成重复释放内存的问题，遇到这种情况我们应该自己手动实现一个“=”的重载，为新对象的指针申请独立的内存，并把内容拷贝过来。此外，还要注意“c1 = c1”这种写法，在处理“=”运算符时我们应该先判断一下“=”左右两边的对象是否相等，相等就直接返回原对象的引用。还要注意的是，在重载“=”运算符的时候，如果对象本身带有指向用new申请的内存的指针成员变量，要注意“被覆盖的对象 的成员指针内存的销毁问题”，这句话听起来好像有点难懂，其实就是当我们写出c1 = c2这样的代码时，c1对象的成员变量里如果带有用new申请内存的指针变量的话，要注意先释放再赋值，否则会导致内存泄露。
到此，运算符重载的知识点就总结得差不多了，本文就写到这里，感谢您的阅读，如果文中有什么错误或者难以理解的地方，欢迎各位在评论区留言。