C++运算符重载：自定义类型加法运算实现详解

C++运算符重载是一种高级特性，它允许程序员自定义已有的运算符在特定类型上的行为。在C++中，主要有三种方式可以实现运算符重载：友元重载、类重载以及输入输出流重载。 1. 友元重载： 友元（Friend）是在C++中用于访问类的私有成员的功能。友元函数或类可以直接访问类的私有和保护成员，而无需成为类的成员。在运算符重载中，友元可以用来操作类的对象，如上面的代码中，`Complex` 类将`add`函数声明为友元，使得外部可以使用`+`运算符进行两个`Complex`对象的相加操作。例如，`Complex operator+(Complex& c2)` 这一行定义了自定义的加法运算符，当对`Complex`对象进行`c1 + c2`操作时，实际上调用了这个友元函数。 2. 类重载： 类内运算符重载是指在类的内部定义新的运算符行为。在这个例子中，`add` 函数就是一个类重载的例子，它接受两个`Complex`对象作为参数，通过计算它们的实部和虚部之和来创建一个新的`Complex`对象。与友元不同的是，类内的运算符重载通常用于处理特定的逻辑，比如避免直接修改传入对象的值，而是返回一个新的结果。在`main`函数中，`c1.add(c2)`和`c1.operator+(c2)`这两种写法等价，都是对`Complex`对象的`+`运算符进行自定义处理。 3. 输入输出流重载： 为了使自定义类型能够方便地在控制台输出和从输入流读取，可以重载`<<`和`>>`运算符，分别对应于`cout`和`cin`操作。如`void output()`和`void input()`方法所示，它们分别实现了`Complex`对象的输出和输入功能。当在`main`函数中执行`c1.output()`和`c1.input()`时，程序会使用这些重载的方法显示或获取用户输入的`Complex`对象信息。 总结来说，C++运算符重载是一种强大的工具，它扩展了C++语言的运算符库，允许开发者根据需要自定义不同类型的数据结构的操作。通过友元重载和类内重载，可以实现特定逻辑下的运算，同时输入输出流重载确保了与标准IO流的兼容性。在实际编程中，合理运用运算符重载可以提高代码的可读性和简洁性。