C++运算符重载学习总结

一、运算符重载规则

1、重载运算符的限制

以下运算符不能被重载：

.   ::   .*   ?:   sizeof

可以重载的运算符：

+   -   *   /   %   ^   &   |   ~

!   =   <   >   +=   -=   *=   /=   %=

^=   &=   |=   <<   >>   >>=   <<=   ==   !=

<=   >=   &&   ||   ++   --   ->*   '   ->

[]   ()   new   delete

重载运算符函数可以对运算符作出新的解释，但原有基本语义不变：

（1）不改变运算符的优先级

（2）不改变运算符的结合性

（3）不改变运算符所需要的操作数

（4）不能创建新的运算符

2、重载运算符的语法形式

  运算符函数是一种特殊的成员函数或友元函数。成员函数的语句格式为：

类型 类名::operator op(参数表)

{

   //相对于该运算符的操作

}

二、用成员或友元函数重载运算符

1、一元运算符

一元运算符不论前置或后置，都要求有一个操作数：

Object op   或   op Object

当重载为成员函数时，编译器解释为：

Object.operator op()

当重载为友元函数时，编译器解释为：

operator op(Object)

2、二元运算符

任何二元运算符都要求有左、右操作数：

ObjectL.operator op(ObjectR)

重载为友元函数时，编译器解释为：

operator op(ObjectL,ObjectR)

3、用成员函数重载运算符

成员运算符函数的原型在类的内部声明格式如下：

 class X
{
    //...
    返回类型 operator运算符(形参表);
    //...
};
在类外定义成员运算符函数的格式如下：
返回类型 X::operator运算符(形参表)
{
    函数体
}

下面由复数运算重载“+”举例：

#include
using namespace std;
class Complex
{
    private:
    double real;
    double imag;
    public:
    Complex(){real=0;imag=0;}
    Complex(double r,double i){real=r;imag=i;}
    Complex operator+(Complex &c2);
    void display();
};
Complex Complex::operator+(Complex &c2)
{
    return Complex(real+c2.real,imag+c2.imag);
}
void Complex::display()
{
    cout<<"("<}
int main()
{
    Complex c1(3,4),c2(5,-10),c3;
    c3=c1+c2;
    cout<<"c1=";c1.display();
    cout<<"c2=";c2.display();
    cout<<"c3=";c3.display();
    return 0;

}

注：（1）一般而言，采用成员函数重载双目运算符时，以下两种方法是等价的：

aa@bb;//隐式调用

aa.operator@(bb);//显式调用

（2）对单目运算符而言，成员运算符函数的参数表中没有参数，此时当前对象作为运算符的一个操作数。

（3）一般而言，采用成员函数重载单目运算符时，以下两种方法是等价的：

@aa;

aa.operator@();

4、用友元函数重载运算符

友元函数重载运算符常用于运算符的左右操作数类型不同的情况。

例如复数运算：

#include
using namespace std;
class Complex
{
    double real,imag;
    public:
    Complex(double r=0,double i=0);
    Complex(int a)   //定义当只有一个参数时为实数
    {
        real=a;
        imag=0;
    }
    void print() const;
    friend Complex operator+(const Complex &c1,const Complex &c2);
    friend Complex operator-(const Complex &c1,const Complex &c2);   //二元运算
    friend Complex operator-(const Complex &c);   //一元运算
};
Complex::Complex(double r,double i)
{
    real=r;imag=i;
}
Complex operator+(const Complex &c1,const Complex &c2)
{
    double r=c1.real+c2.real;
    double i=c1.imag+c2.imag;
    return Complex(r,i);
}
Complex operator-(const Complex &c1,const Complex &c2)
{
    double r=c1.real-c2.real;
    double i=c1.imag-c2.imag;
    return Complex(r,i);
}
Complex operator-(const Complex &c)
{
    return Complex(-c.real,-c.imag);
}
void Complex::print()const
{
    cout<<'('<}
int main()
{
    Complex c1(2,3),c2(4,6);
    Complex c;
    c=c1-c2;   //operator-(c1,c2)
    c.print();
    c=25+c2;   //operator+(25,c2)
    c.print();
    c=c2+25;   //operator+(c2,25)
    c.print();
    c=-c1;   //operator-(c1)
    c.print();

}

三、几个典型运算符的重载

1、重载++与--

（1）前置自增表达式

++Aobject

若用成员函数重载，则编译器解释为：Aobject.opeator++()

对应的函数原型为：A & A::operator++();

若用友元函数重载，则编译器解释为：operator++(Aobject)

对应的函数原型为：friend A & operator++(A &);

（2）后置自增表达式

Aobject++

成员函数重载的解释为：Aobject.operator++(0)

对应的函数原型为：A & A::operator++(int);

友元函数重载的解释为：operator++(Aobject,0)

对应的函数原型为：friend A & operator++(A &,int);

2、重载赋值运算符

赋值运算符重载用于对象数据的复制，只能用成员函数重载。重载函数原型为：

类名 & 类名::operator=(类名);

3、重载运算符[]和()

运算符[]和()是二元运算符；[]和()只能用成员函数重载，不能用友元函数重载。

4、重载流插入和流提取运算符

注：（1）istream和ostream是C++的预定义流类

（2）cin是istream的对象，cout是ostream的对象

（3）运算符<<由ostream重载为插入操作，用于输出基本类型数据

（4）运算符>>由istream重载为提取操作，用于输入基本类型数据

（5）用友元函数重载<<和>>，输出和输入用户自定义的数据类型