从零开始学C++之运算符重载（一）：以成员函数方式重载、以友元函数方式重载

一、运算符重载

运算符重载允许把标准运算符（如+、-、*、/、<、>等）应用于自定义数据类型的对象
直观自然，可以提高程序的可读性
体现了C++的可扩充性


运算符重载仅仅只是语法上的方便，它是另一种函数调用的方式
运算符重载，本质上是函数重载
不要滥用重载、因为它只是语法上的方便，所以只有在涉及的代码更容易写、尤其是更易读时才有必要重载

二、成员函数重载

成员函数原型的格式：

函数类型 operator 运算符(参数表);

成员函数定义的格式：

函数类型 类名::operator 运算符(参数表)

{

函数体;

}

三、非成员函数重载

友元函数原型的格式：

friend 函数类型 operator 运算符(参数表);

友元函数定义的格式：

函数类型 类名::operator 运算符(参数表)

{

函数体;

}

四、运算符重载的原则

运算符重载不允许发明新的运算符。
不能改变运算符操作对象的个数。
运算符被重载后，其优先级和结合性不会改变。
不能重载的运算符：

作用域解析运算符 ::

条件运算符 ? :

直接成员访问运算符 .

类成员指针引用的运算符 .*

sizeof运算符 sizeof

注：.*是C++的类成员函数指针调用运算符，是用来调用一个类函数指针的。
举例：
假设有一个ClassA类拥有一个成员函数void ClassA::func(int i)，则可以这么用：
void (ClassA::*fp)(int i) // 定义一个类函数指针。
ClassA obj; 
fp = &ClassA::func; // 给这个类函数指针赋值
(obj.*fp)(5); // 这么用，相当于调用obj.func(5);

一般情况下，单目运算符最好重载为类的成员函数；双目运算符则最好重载为类的友元函数。
以下一些双目运算符不能重载为类的友元函数：=、()、[]、->。
类型转换运算符只能以成员函数方式重载（见这里）
流运算符只能以友元的方式重载（见这里）

 C++ Code 

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#ifndef _COMPLEX_H_ #define _COMPLEX_H_ class Complex { public:     Complex( int real,  int imag);     Complex( void);     ~Complex( void);     Complex &Add( const Complex &other);      void Display()  const;     Complex  operator+( const Complex &other);      friend Complex  operator+( const Complex &c1,  const Complex &c2); private:      int real_;      int imag_; }; #endif

 C++ Code 

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#include  "Complex.h" #include<iostream> using  namespace std; Complex::Complex( int real,  int imag): imag_(imag), real_(real) { } Complex::Complex( void) { } Complex::~Complex( void) { } Complex &Complex::Add( const Complex &other) {     real_ += other.real_;     imag_ += other.imag_;      return * this; } void Complex::Display()  const {     cout << real_ <<  "+" << imag_ <<  "i" << endl; } Complex Complex:: operator+( const Complex &other) {      int r = real_ + other.real_;      int i = imag_ + other.imag_;      return Complex(r, i); } Complex  operator+( const Complex &c1,  const Complex &c2) {      int r = c1.real_ + c2.real_;      int i = c1.imag_ + c2.imag_;      return Complex(r, i); }

 C++ Code 

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#include  "Complex.h" int main( void) {     Complex c1( 3,  5);     Complex c2( 4,  6);     c1.Add(c2);     c1.Display();     Complex c3 = c1 + c2;  // 等价于c1.opertor+(c2); 或 operator+(c1, c2);     c3.Display();      return  0; }

我们实现了Add成员函数，但c1.Add(c2); 改变的是c1 本身；如果我们想实现加号表达式，c3 = c1 + c2; 那么可以实现operator+ 运算符重载，可以是成员函数形式，也可以是友元形式，如果两者共存的话成员函数优先。

参考：

C++ primer 第四版
Effective C++ 3rd
C++编程规范