运算符重载的概念和规则

运算符重载的概念

为什么我们需要运算符重载？因为自定义数据类型有时也需要使用运算符进行某些运算，比如加法运算，但是预定义的运算符的操作数只能是基本数据类型，所以自定义数据类型的运算需要进行运算符重载。

例如，有日期类Date声明如下：

class Date
{
public:
    Date(int nYear, int nMonth, int nDay)  { m_nYear=nYear; m_nMonth=nMonth; m_nDay=nDay; }  // 构造函数
    void show();       // 显示日期
private:
    int m_nYear;
    int m_nMonth;
    int m_nDay;
};

假设我们声明了两个Date类的对象：Date date1(2011, 11, 1), date2(2012, 1, 6);。然后需要计算date1和date2所表示日期差多少天，也就是进行减法运算，最简单的就是用运算符“-”，但是如果直接写date2-date1，编译器会报错，因为编译器不知道怎样进行此减法运算。

这就需要我们自己写程序来说明在对Date类对象进行“-”运算时，具体做哪些处理，也就是需要进行运算符重载。

总结一下，运算符重载就是为预定义的一些运算符增加新的意义，使其因操作数类型的不同而产生不同的操作。

运算符重载实际上属于函数重载，因为在运算符重载中，不是运算符表达式而是调用运算符函数，操作数变成了运算符函数的参数，运算符函数的参数不同时调用不同的函数。这些与函数重载如出一辙。

运算符重载的规则

1.运算符重载是为了让自定义数据类型能够使用预定义运算符，对预定义运算符进行重定义，但一般重定义的功能与原运算符的功能相似，运算符重载的参数个数与原运算符的操作数个数相同，而且至少有一个参数属于自定义数据类型。

2.运算符重载后其优先级和结合性都与原运算符相同。

3.除了类属关系运算符“.”、成员指针运算符“.*”、作用域分辨符“::”、sizeof运算符和条件运算符“?:”这五种运算符外，其余C++运算符都能重载，而且只有C++中已有的运算符可以重载。

“.”和“.*”不能重载是为了保证其功能不被改变，sizeof运算符和作用域分辨符的操作数不是一般的表达式，而是类型，所以也不能重载。

运算符重载后能作用于类的对象的话，最容易想到的重载形式是类的成员函数，其次就是类的友元函数。

运算符重载为类的成员函数时的声明形式为：

函数类型 operator 运算符(参数表)
{
     函数体;
}

函数类型是运算符重载的返回值类型。operator是声明和定义运算符重载时的关键字。运算符就是需要重载的运算符，比如“+”或“-”，但不能是“.”、“.*”、“::”、sizeof或“?:”。

参数表列出重载运算符的参数及类型，这里当重载运算符不是后置“++”或“–”时，参数的个数比原运算符的操作数个数少一个，因为类的对象调用运算符重载成员函数时，自己的数据可以直接访问，不需要在参数表中传递，所以参数表中就不必列出该对象本身了。

运算符重载为类的友元函数时的声明形式为：

friend 函数类型 operator 运算符(参数表)
{
      函数体;
}

与上面运算符重载为类的成员函数时不同的是，在函数类型前需要加关键字friend。

另外，运算符重载友元函数访问类的对象的数据时，必须通过类的对象名访问，所以此友元函数的所有参数都需要进行传递，参数个数与原运算符的操作数个数相同。

大家以后在软件开发中用了运算符重载后，会体会到复杂类型数据也能进行加减运算的方便的。这让我们的程序书写更简单，可读性更高，更易维护，最终提高软件开发效率。