01 运算符重载的需求
C++ 预定义的运算符，只能用于基本数据类型的运算：整型、实型、字符型、逻辑型等等，且不能用于对象的运算。但是我们有时候又很需要在对象之间能用运算符，那么这时我们就要重载运算符，使得运算符能用于对象之间的运算。
比如，在数学上，两个复数可以直接进行+、-等运算，但在C++中，直接将+或-用于复数对象是不允许的。有时会希望，让对象也能通过运算符进行运算。这样代码就更简洁，也容易理解。
例如：
complex_a 和 complex_b 是两个复数对象，求两个复数的和，希望的能直接写成：complex_a + complex_b
这时我们就需要对 + 号运算符进行重载。
02 运算符重载的形式
运算符重载的实质就是函数重载，可以重载为普通函数，也可以重载为成员函数。运算符重载的基本形式如下：
返回值类型 operator 运算符(形参表)
{
...
}
下面举个例子，实现对复数对象的 + 和 - 运算符重载：
class Complex // 复数类
{
public:
// 构造函数，如果不传参数，默认把实部和虚部初始化为0
Complex(double r = 0.0, double i = 0.0):m_real(r),m_imag(i) { }
// 重载-号运算符，属于成员函数
Complex operator-(const Complex & c)
{
// 返回一个临时对象
return Complex(m_real - c.m_real, m_imag - c.m_imag);
}
// 打印复数
void PrintComplex()
{
cout << m_real << "," << m_imag << endl;
}
// 将重载+号的普通函数，定义成友元函数
// 目的是为了友元函数能访问对象的私有成员
friend Complex operator+(const Complex &a, const Complex &b);
private:
double m_real; // 实部的值
double m_imag; // 虚部的值
};
// 重载+号运算符，属于普通函数，不是对象的成员函数
Complex operator+(const Complex &a, const Complex &b)
{
// 返回一个临时对象
return Complex(a.m_real + b.m_real, a.m_imag + b.m_imag);
}
int main()
{
Complex a(2,2);
Complex b(1,1);
Complex c;
c = a + b; // 等价于c = operator+(a,b)
c.PrintComplex();
c = a - b; // 等价于 c = a.operator-(b)
c.PrintComplex();
return 0;
}
输出结果：
3,3
1,1
从上面的例子中，我们可以知道重载为成员函数和普通函数的区别了：
- 重载为成员函数时，参数个数为运算符目数减一。如：
c = a - b;等价于c = a.operator-(b) - 重载为普通函数时，参数个数为运算符目数。如：
c = a + b;等价于c = operator+(a,b)
在上面的代码中，我把重载 + 号运算符的普通函数，在Complex复数类中定义成了友元函数，目的是为了友元函数能访问对象的私有成员，否则会编译报错。
03 +号和-号重载函数的返回值和参数表
这里还有个值得思考的问题：
- 为什么重载-号和+号运算符函数的返回类型是
Complex对象而不是Complex &呢？ - 为什么重载-号和+号的运算符函数的参数表是
const Complex & c常引用类型而不是Complex c呢？
// 重载-号运算符，属于成员函数
Complex Complex::operator-(const Complex & c)
{
// 返回一个临时对象
return Complex(m_real - c.m_real, m_imag - c.m_imag);
}
首先先说一下参数表为什么是const Complex & c常引用类型，首先如果参数表如果普通的对象形式Complex c，那么在入参的时候，就会调用默认的赋值（拷贝）构造函数，产生了一个临时对象，这会增大开销，所以就采用引用的方式，同时又为了防止引用的对象被修改，所以就定义成了const Complex & c常引用类型。
再来说一下返回值为什么是普通Complex对象，因为本次 - 号和 + 号运算符的函数执行之后，需要返回一个新的对象给到左值。