C++运算符重载介绍

C++运算符重载介绍

运算符重载（Operator Overloading）本质上是一种语法特性，它允许用户自定义类对象在使用运算符时的行为。虽然运算符重载可以使得类对象的操作更加直观和灵活，但它与多态性的概念并没有直接关联。

在C++中，运算符重载是一种特性，允许用户自定义类类型的对象在使用运算符时的行为。通过运算符重载，可以使得类对象像基本数据类型一样进行运算和操作。

运算符重载的一般语法：

返回值类型 operator 运算符 (形参列表)

{

    // 实现具体的运算操作

}

其中，返回值类型表示运算结果的类型，运算符表示需要重载的运算符，形参列表表示操作数的参数。

C++中的运算符可以被重载为成员函数或非成员函数，具体取决于运算符的性质。以下是一些常见的运算符重载示例。

1. 二元算术运算符重载示例源码：

#include 
using namespace std;

class Complex {
public:
    double real;
    double imag;

    Complex() : real(0), imag(0) {}

    Complex(double r, double i) : real(r), imag(i) {}

    // 加法运算符重载（非成员函数版本）
    Complex operator+(const Complex& other) const {
        return Complex(real + other.real, imag + other.imag);
    }
};

int main() {
    Complex c1(2.0, 3.0);
    Complex c2(4.0, 5.0);
    Complex c3 = c1 + c2;  // 调用operator+运算符重载

    cout << "c3.real = " << c3.real << ", c3.imag = " << c3.imag << endl; //c3.real = 6, c3.imag = 8

    return 0;
}

在上述示例中，我们定义了一个名为Complex的类，表示复数。然后，我们重载了加法运算符+，使得两个Complex对象可以相加。

2. 一元算术运算符重载示例源码：

#include 
using namespace std;

class Vector {
public:
    int x;
    int y;

    Vector() : x(0), y(0) {}

    Vector(int a, int b) : x(a), y(b) {}

    // 一元负号运算符重载（成员函数版本）
    Vector operator-() const {
        return Vector(-x, -y);
    }
};

int main() {
    Vector v(2, 3);
    Vector negV = -v;  // 调用operator-运算符重载

    cout << "negV.x = " << negV.x << ", negV.y = " << negV.y << endl; //negV.x = -2, negV.y = -3

    return 0;
}

在上述示例中，我们定义了一个名为Vector的类，表示二维向量。然后，我们重载了一元负号运算符-，使得一个Vector对象可以被取反。

3. 关系运算符重载示例源码：

#include 
using namespace std;

class Point {
public:
    int x;
    int y;

    Point() : x(0), y() {}

    Point(int a, int b) : x(a), y(b) {}

    // 相等运算符重载（非成员函数版本）
    bool operator==(const Point& other) const {
        return (x == other.x && y == other.y);
    }
};

int main() {
    Point p1(2, 3);
    Point p2(2, 3);
    if (p1 == p2) {  // 调用operator==运算符重载
        cout << "p1 and p2 are equal." << endl;
    } else {
        cout << "p1 and p2 are not equal." << endl;
    }

    return 0;
}

在上述示例中，我们定义了一个名为Point的类，表示二维平面上的点。然后，我们重载了相等运算符==，以便比较两个Point对象是否相等。本例输出：p1 and p2 are equal.

运算符重载的作用范围是限定在类作用域内，只对该类对象之间的运算产生影响，不会影响到其他对象的运算。这也就是说，运算符重载只在类内部有效。

需要注意的是，运算符重载应该被谨慎使用，应当尽量遵循运算符的原有语义和习惯用法。过度或不当地使用运算符重载可能会导致代码可读性降低，产生令人困惑的行为。