C++运算符重载详解

"C++编程技术中的运算符重载部分，主要介绍了运算符重载的概念、方法、规则以及如何重载不同类型的运算符，包括作为成员函数和友元函数的重载，以及重载单目、双目运算符和流插入、流提取运算符等。" 在C++编程中，运算符重载是一项重要的特性，它允许程序员为已存在的运算符赋予新的意义，以便在类的对象之间执行特定的操作。运算符重载并不创建新的运算符，而是使得同一个运算符在不同的上下文中可以有不同的行为。 4.1 什么是运算符重载 运算符重载意味着为已有的运算符提供多种不同的实现，使得相同运算符可以根据操作数的类型执行不同的操作。例如，在C++中，加号"+"通常用于整型和浮点型数值的相加，但在类的对象中，我们需要为其定义新的行为。例如，我们可以创建一个复数类，重载"+"运算符，使其能够将两个复数相加。 4.2 运算符重载的方法 运算符重载通常通过两种方式实现：成员函数和友元函数。成员函数重载运算符时，该函数的主体通常包含类对象的操作。例如，对于复数类，我们可以定义一个成员函数`Complex operator+(const Complex& c)`来实现复数相加。而友元函数则可以在类的外部定义，它具有访问类私有和保护成员的权限，可以用来实现某些特定的运算符重载需求。 4.2.1 重载单目和双目运算符 双目运算符如"+"、"-"、"*"、"/"需要两个操作数，而单目运算符如"++"、"--"仅需一个。重载这些运算符时，需要根据其操作数数量来定义相应的函数。 4.2.2 重载流插入运算符<<和流提取运算符>> 对于输入/输出流，C++提供了流插入运算符<<和流提取运算符>>的重载，以便自定义类的对象可以方便地与iostream库交互。例如，我们可以重载`std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const MyClass& obj)`来实现类对象的输出。 4.3 重载运算符的规则 1. 只能对C++已有的运算符进行重载，不能创造新的运算符。 2. 有五个运算符不能重载：成员访问运算符`.`、成员指针访问运算符`->*`、作用域运算符`::`、长度运算符`sizeof`和条件运算符`?`。 3. 重载运算符不能改变运算符的优先级、结合性或操作数的数量。 4. 重载运算符的函数通常会有一个特殊的函数名`operator`后面跟着要重载的运算符。 运算符重载是C++面向对象编程的一个强大工具，它使得类的设计更加自然，代码可读性更强。然而，过度使用或不恰当的运算符重载可能导致代码混淆，因此在设计时应谨慎考虑是否真的需要重载运算符，以及如何以最清晰的方式实现。