C++运算符重载详解

C++教程 - 重载运算符 在C++编程语言中，运算符重载是一项关键特性，它允许程序员为已有的运算符赋予新的含义，以便在自定义类型上使用。这个特性极大地增强了C++的表达能力和灵活性。在谭浩强的C++教程中，提到了C++中允许和不允许重载的运算符。 首先，允许重载的运算符列表（表13.1）包括但不限于加法（+）、减法（-）、乘法（*）、除法（/）、赋值（=）、比较（==, !=, <, >, <=, >=）、逻辑运算符（&&, ||）、自增自减（++, --）、位运算符（&, |, ^, ~, <<, >>）以及成员访问运算符（->*）。这些运算符可以通过函数重载来实现，让它们在自定义类型上工作，如类对象。 然而，有些运算符是不能重载的，如 sizeof、. (成员访问)、new、delete、:: (作用域解析)、typeid 和三目运算符 (?:)。这些运算符在C++中的功能至关重要且其行为被严格定义，因此不能改变它们的基本含义。 当重载运算符时，有几个关键点需要注意。首先，运算符的优先级和结合性是不能改变的。这意味着，如果你重载了加法运算符 (+)，它仍然会保持其在表达式中的原始优先级和结合规则。其次，重载运算符必须保持其基本的语义，即运算符的含义应该与用户期望的一致。例如，如果你重载了加法运算符，那么 "+=" 运算符也应该相应地被重载，以保持一致的行为。 C++的设计使得程序员能够为自定义类型创建类似于内置类型（如整型或浮点型）的操作方式。这在处理复杂数学概念、图形库、智能指针或其他复杂数据结构时尤其有用。例如，你可以创建一个复数类，并重载加法运算符使得两个复数可以相加，就像基本数值类型一样。 此外，C++的运算符重载有两种主要形式：成员函数重载和友元函数重载。成员函数重载通常用于处理类的成员，而友元函数重载则可以在不访问类的私有或保护成员的情况下提供更灵活的实现。 例如，你可以定义一个名为`Vector3D`的类，代表三维向量，并重载"+"运算符来实现向量的加法。这样，`Vector3D a, b; Vector3D c = a + b;`这样的代码就变得自然且直观。运算符重载函数的签名通常会包含一个或多个隐含的对象或引用来模拟运算符的行为。 C++的运算符重载是其强大的面向对象特性之一，它使得代码更加简洁、易读，同时也提高了代码的复用性。然而，这也要求程序员谨慎处理，确保重载的运算符符合预期的语义，避免造成混淆。在谭浩强的C++教程中，读者可以深入学习如何有效地利用这一特性来提高代码的质量和效率。