C++运算符重载：自定义类型运算符实现

"C++运算符重载是允许程序员为自定义类型定义运算符的行为，以便对象能够使用类似内置类型的操作。在这个例子中，我们关注的是`Complex`类，一个表示复数的类，以及如何重载加法`+`和减法`-`运算符以实现复数的加减操作。 1. 运算符重载方法 运算符重载可以通过两种方式实现：作为类的成员函数或作为友元函数。成员函数通常用于访问类的私有和保护成员，而友元函数则可以在不作为类的一部分的情况下操作类的对象。 2. 例子分析 在给出的`Complex`类中，我们有两个成员函数：`addition`和`subtraction`，它们分别对应加法和减法运算。这两个函数接收一个`Complex`对象作为参数，并返回一个新的`Complex`对象，表示加法或减法的结果。例如： ```cpp Complex Complex::addition(Complex& t) { double r = real + t.real; double i = imag + t.imag; return Complex(r, i); } Complex Complex::subtraction(Complex& t) { return Complex(real - t.real, imag - t.imag); } ``` 3. 问题引出 在`testComplex.cpp`程序中，我们创建了`Complex`对象`a`, `b` 和 `c`，并使用成员函数调用的方式来执行加法和减法： ```cpp c = a.addition(b); // c = a + b c = a.subtraction(b); // c = a - b ``` 然而，为了使代码更加简洁直观，我们希望可以直接使用运算符符号来执行这些操作，比如`c = a + b;` 和 `c = a - b;`。为了实现这一点，我们需要重载`+`和`-`运算符。 4. 运算符重载为成员函数 对于`+`运算符，我们可以定义一个重载的成员函数（通常称为复合赋值运算符），然后添加一个友元函数来处理非成员的加法操作： ```cpp // 作为成员函数 (复合赋值运算符) Complex& Complex::operator+=(const Complex& t) { real += t.real; imag += t.imag; return *this; } // 作为友元函数 (非成员加法) friend Complex operator+(const Complex& a, const Complex& b) { return Complex(a.real + b.real, a.imag + b.imag); } ``` 5. 运算符重载为友元函数 对于减法`-`运算符，由于我们不需要改变左侧对象，所以它更适合用友元函数来重载： ```cpp // 作为友元函数 (非成员减法) friend Complex operator-(const Complex& a, const Complex& b) { return Complex(a.real - b.real, a.imag - b.imag); } ``` 现在，我们可以直接使用`c = a + b;` 和 `c = a - b;`这样的语法，因为`+`和`-`运算符已经为`Complex`类型进行了重载。 6. 结论 通过运算符重载，我们可以使得用户定义的类型像内置类型一样方便地使用各种运算符，提高了代码的可读性和效率。在`Complex`类的例子中，重载`+`和`-`运算符使得复数的加减操作变得直观，符合程序员的预期。"