运算符重载为什么要用友元函数

运算符重载可以使用成员函数和友元函数两种方式来实现。如果使用成员函数来重载运算符，那么该函数只能访问对象的私有成员和保护成员，无法访问其他对象的私有成员和保护成员，这就限制了运算符重载的灵活性。

而使用友元函数来重载运算符，可以访问多个对象的私有成员和保护成员，从而提高了运算符重载的灵活性。另外，使用友元函数还可以使代码更加简洁和易于理解。

例如，当我们重载一个二元运算符时，如果将其实现为成员函数，那么只能访问一个对象的私有成员和保护成员，而使用友元函数则可以同时访问两个对象的私有成员和保护成员，从而使代码更加简洁和易于理解。此外，有些运算符比如输入输出运算符，通常使用友元函数来重载。

因此，运算符重载中使用友元函数可以提高代码的灵活性、简洁性和易读性。

相关问题

将运算符重载为complex类的友元函数的代码

下面是将运算符重载为complex类的友元函数的代码：

class complex {
public:
    complex(double r = 0.0, double i = 0.0) : re(r), im(i) {}
    friend complex operator+(const complex& a, const complex& b);
    friend complex operator-(const complex& a, const complex& b);
    friend complex operator*(const complex& a, const complex& b);
    friend complex operator/(const complex& a, const complex& b);
private:
    double re, im;
};

complex operator+(const complex& a, const complex& b)
{
    return complex(a.re + b.re, a.im + b.im);
}

complex operator-(const complex& a, const complex& b)
{
    return complex(a.re - b.re, a.im - b.im);
}

complex operator*(const complex& a, const complex& b)
{
    return complex(a.re * b.re - a.im * b.im, a.re * b.im + a.im * b.re);
}

complex operator/(const complex& a, const complex& b)
{
    double r = b.re * b.re + b.im * b.im;
    return complex((a.re * b.re + a.im * b.im) / r, (a.im * b.re - a.re * b.im) / r);
}

在这个示例中，我们定义了一个名为`complex`的类，该类表示一个复数。为了实现运算符重载，我们将运算符定义为该类的友元函数。在这个示例中，我们重载了四个基本运算符：加、减、乘和除。每个运算符都接受两个`complex`对象，然后返回一个新的`complex`对象，表示两个对象的运算结果。请注意，我们使用`friend`关键字来声明这些函数是友元函数，以便它们可以访问`complex`类的私有成员。

输入输出流运算符重载函数必须写成友元函数吗

输入输出流运算符重载函数不一定必须写成友元函数，但通常情况下建议使用友元函数来实现。友元函数是一种特殊的函数，它可以访问类的私有成员和保护成员。在输入输出流运算符重载函数中，我们需要访问类的私有成员或者保护成员来完成输入输出操作，因此使用友元函数可以方便地实现这一功能。

使用友元函数的优点是可以直接访问类的私有成员和保护成员，不需要通过类的公有接口来间接访问。这样可以简化代码，提高效率。另外，友元函数还可以增加代码的可读性，使得输入输出操作更加直观。

然而，如果你只是希望对类的公有成员进行输入输出操作，而不需要访问私有成员或者保护成员，那么你可以将输入输出流运算符重载函数定义为普通的成员函数。这样做的好处是可以更好地封装类的实现细节，提高代码的安全性和可维护性。

总结来说，输入输出流运算符重载函数可以写成友元函数或者普通的成员函数，具体选择取决于你对类的封装性和代码设计的要求。