c++ 中为类重载运算符时成员函数和全局函数的区别

在C++中，重载运算符可以作为成员函数或全局函数来定义。下面是成员函数和全局函数在类重载运算符时的区别。

1. 形式：
成员函数：重载运算符作为类的成员函数被定义，使用类的实例调用。
全局函数：重载运算符作为类外的全局函数被定义，使用运算符符号作为函数名进行调用。

2. 参数：
成员函数：作为成员函数时，重载运算符有一个参数（除了一元运算符，如++, --等）表示运算符的右操作数。左操作数是调用该成员函数的类的实例。
全局函数：作为全局函数时，重载运算符通常有两个参数，分别表示运算符的两个操作数。

3. 实现位置：
成员函数：重载运算符作为类的成员函数实现，因此可以使用类的私有成员变量和保护成员函数。
全局函数：重载运算符作为全局函数时，不能直接访问类的私有成员变量和保护成员函数，需要通过类的公有接口来实现对类的访问。

4. 对称性：
成员函数：由于成员函数将调用者作为左操作数，因此成员函数的操作数的顺序是固定的。例如，对于一个重载的加法运算符，如果a是类的实例，则a.operator+(b)或a+b是可以的，但b.operator+(a)是不行的。
全局函数：全局函数没有这种对称性的问题，因为它不依赖于特定的对象来调用。

综上所述，成员函数和全局函数在类重载运算符时的区别在于形式、参数、实现位置和对称性。选择使用成员函数还是全局函数取决于具体的需求和设计选择。

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如何在C++中为自定义类型重载算术运算符？

在C++中，为了为自定义类型（如类或结构体）重载算术运算符，你需要在类或结构体中定义这些运算符的成员函数。这里我们以加法操作为例，但同样的原则适用于减法、乘法、除法、取模等其他算术运算符。

首先，确保你有一个类，并且包含一个名为`add`的成员函数，用于执行两个同类型的实例之间的加法：

class MyClass {
public:
    // 运算符重载示例 - 自定义加法
    MyClass operator+(const MyClass& other) const {
        MyClass result;
        // 实现加法逻辑，例如累加两个对象的属性
        result.my_attribute = my_attribute + other.my_attribute;
        return result;
    }

private:
    int my_attribute; // 类型取决于你的具体需求
};

如果要覆盖默认的行为（比如加法使用`+`操作符），你需要将相应的成员函数声明为`virtual`（如果它们不是）。对于非成员函数，你可以这样做：

MyClass operator+(int left, const MyClass& right) {
    return MyClass(left) + right;
}

// 或者

MyClass operator+(const MyClass& left, int right) {
    return left + MyClass(right);
}

这样，当你对`MyClass`对象调用`+`或`+=`时，会调用上述自定义的`operator+`函数。

小明学习了面向对象程序设计后，以字符指针作为数据成员设计了一个字符串类STRING，请你帮他实现输入输出运算符的重载(>>、<<)。 要求： （1）输入时以输入Enter键作为结束标志，允许输入长度不超过80个字符的可以包含空格、可以为空串的字符序列。 （2）输出时，仅输出字符串中的有效字符。字符串输出结束后，不输出换行符。

好的，这里给出一个实现示例：

#include <iostream>
#include <cstring>

class STRING {
private:
    char* str;  // 字符指针作为数据成员
public:
    STRING() {
        str = new char[81];  // 构造函数中为字符指针分配空间
    }
    ~STRING() {
        delete[] str;  // 析构函数中释放空间
    }
    friend std::istream& operator>>(std::istream& is, STRING& s) {
        is.getline(s.str, 81);  // 以Enter键作为结束标志，最多输入80个字符
        return is;
    }
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const STRING& s) {
        os << s.str;  // 输出字符串中的有效字符
        return os;
    }
};

int main() {
    STRING s;
    std::cin >> s;
    std::cout << s;
    return 0;
}

注意，这里用到了 `getline()` 函数来读取输入的字符串，`getline()` 可以读取包括空格在内的一整行字符串，以回车键作为结束标志。同时，我们还需要在构造函数中为字符指针分配存储空间，在析构函数中释放空间，以避免内存泄漏。最后，输出时需要注意只输出字符串中的有效字符。