C++运算符重载详解：从成员函数到友元函数

"C++运算符重载是C++语言中的一种特性，允许程序员为已有的运算符赋予新的含义，以便在自定义数据类型（如类）上使用。运算符重载使得用户能够按照熟悉的运算符语法来实现特定于类的操作，从而提高代码的可读性和效率。本资源提供了一个详细的PPT，讲解了如何在C++中进行运算符重载，对于学习者来说非常有帮助。" 在C++中，运算符重载有两种主要方式： 1. **运算符函数**： 运算符重载通常通过定义一个具有特定名称的成员函数或友元函数来实现。这个函数的名称通常是运算符后跟一对括号，括号内包含运算符的参数。例如，对于加法运算符`+`，我们可以定义一个名为`operator+`的函数。 2. **作为类成员函数**： 当运算符重载为类的成员函数时，它通常处理类对象的左操作数，而右操作数可以是类的对象或基本类型。这种方式称为“成员运算符”。例如，在`Complex`类中，我们可以定义一个成员函数`operator+`，使其接受一个`Complex`对象作为参数，并返回一个新的`Complex`对象表示相加的结果。 3. **作为友元函数**： 对于某些运算符，特别是需要同时操作两个对象的情况，如赋值运算符`=`，更适合使用友元函数进行重载。友元函数可以直接访问类的私有和保护成员，因此可以更灵活地处理运算。例如，我们可以定义一个全局的友元函数`friend Complex operator+(const Complex&, const Complex&)`，接收两个`Complex`对象并返回它们的和。 在`Complex`类的例子中，我们首先看到类定义，其中包含了构造函数、`disp`成员函数以及`addition`和`subtraction`成员函数。这些函数分别用于初始化复数对象、显示复数和执行复数的加减操作。然而，为了实现类似`c = a + b;`这样的运算符语法，我们需要重载`+`运算符。 ```cpp class Complex { public: // ...其他成员... Complex operator+(const Complex& other) const { return Complex(real + other.real, imag + other.imag); } // ...其他成员... }; ``` 这里，我们定义了一个成员函数`operator+`，它接受一个`Complex`对象作为参数，并返回一个新的`Complex`对象，表示原对象与参数对象的和。`const`关键字表示此函数不会修改当前对象，使得`Complex`对象可以在常量上下文中使用。 在`testComplex.cpp`中，我们创建了三个`Complex`对象`a`, `b`, `c`，并尝试通过调用`addition`成员函数来实现`c = a.addition(b);`的效果。然而，为了使用`c = a + b;`的语法，我们需要实现上述的运算符重载。 运算符重载是C++中一个强大的工具，它使得我们可以自定义数据类型的行为，让代码更加直观和易读。在编写类时，适当地重载运算符可以使类的使用更加符合直觉，提高代码的可维护性和可扩展性。