复数运算符重载：解决负虚部问题

"本文主要介绍了运算符重载的概念和应用，特别是如何在C++中重载运算符以处理自定义类型的对象。通过一个具体的例子，解释了如何为复数类重载运算符`+`，使得可以直接使用`c3 = c1 + c2`这样的表达式进行复数相加。此外，还提到了运算符重载的两种常见方式：作为成员函数和作为友元函数。" 在C++编程中，运算符重载是一项重要的特性，允许我们为已有的运算符赋予新的含义，使其能够处理自定义的数据类型。在复数类的例子中，通常会包含两个部分：实部和虚部。当我们想要实现两个复数对象的相加时，例如`c1 = (3+6i)`和`c2 = (4-10i)`，传统的函数调用方式如`c3 = add(c1, c2)`并不符合自然的表达习惯。为了实现`c3 = c1 + c2`这样的直观表达，我们需要重载运算符`+`。 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。成员函数方式使得`+`操作符成为复数类的一部分，而友元函数方式则让这个操作独立于类的内部结构。在这个例子中，我们可以定义一个名为`Complex`的复数类，并添加一个成员函数`operator+`或者一个友元函数`add`来完成复数相加。 重载运算符`+`的基本形式是定义一个名为`operator+`的函数，接受两个`Complex`类型的引用作为参数，返回一个新的`Complex`对象，表示两者的和。如果将`+`作为成员函数重载，函数原型可能是这样的： ```cpp Complex Complex::operator+(const Complex& c2) const { // 实现复数相加的逻辑 } ``` 而作为友元函数，定义如下： ```cpp Complex add(const Complex& c1, const Complex& c2) { // 实现复数相加的逻辑 } ``` 在描述中的示例中，着重展示了如何重载流插入运算符`<<`以改进输出格式。原本的`<<`运算符可能没有处理虚部为负数的情况，导致输出时未显示负号。改进后的版本检查虚部是否大于等于零，根据结果决定是否在输出中添加正号。这样的改进使得输出更符合预期，如`c2 = (4-10i)`。 运算符重载的规则包括： 1. 不能创建新的运算符，只能重载已存在的运算符。 2. 运算符的优先级和结合性保持不变。 3. 需要保证重载后的运算符具有清晰、一致的语义。 4. 有些运算符只能作为成员函数重载，如`->`、`.*`，而有些既可以是成员函数也可以是友元函数，如`+`、`-`。 本章内容涵盖了各种运算符的重载方法，包括双目运算符和单目运算符，以及流插入运算符`<<`和流提取运算符`>>`的重载，这些都是C++编程中常用且重要的技巧。此外，还讨论了不同类型数据间的转换，这是在处理不同类型的运算对象时经常遇到的问题。通过运算符重载，我们可以使自定义类型的对象像内置类型一样方便地进行各种操作，增强了代码的可读性和易用性。