[科普中国]-操作符重载

操作符重载，计算机学科概念，就是把已经定义的、有一定功能的操作符进行重新定义，来完成更为细致具体的运算等功能。操作符重载可以将概括性的抽象操作符具体化，便于外部调用而无需知晓内部具体运算过程。

目的C++有许多内置的数据类型，包括int，char，double等，每一种类型都有许多运算符，例如加，减，乘，除等。当用户定义了类的对象时，两个对象之间是不能进行这些操作的，比如hyong类的对象a+b，这样的语句如果没有重载+运算符就会出错。但C++允许用户把这些运算符添加到自已的类中以方便类对象之间的运算就像内置类型的运算一样方便，比如对象a+b这样就很明白更容易懂，当然也可以在类中定义一个对象间相加的函数，比如a.add(b)调用函数add()以实现两个对象a和b相加，但是这条语句没有比a+b更容易让人理解。

实现概述要实现操作符重载就要使用操作符重载函数，操作符重载函数用关键字operator实现，其形式为：返回类型 operator 操作符 (参数列表){}。操作符重载函数是一个函数，只不过这个函数的函数名为operator再加上后面要重载的操作符而已，比如要重载+号，则：hyong operator +(hyong m){}这就声明了一个返回类型为hyong的操作符函数，其函数名为operator +

不同情况当操作符重载函数作为类的成员函数时，操作符重载函数的参数会比作为友元或者独立于类的操作符重载函数少一个参数，因为操作符重载类成员函数把调用该函数的对象作为函数的第一个参数，也就是隐含的this指针指向调用该函数的第一个对象，所以会少一个参数。

调用方式**调用类中的操作符重载函数的方法：**当调用类中定义的操作符重载函数时最左边的对象是调用操作符重载函数的对象。比如在类hyong中重定义的+操作符 hyong operator +(hyong m){}，有类hyong的对象m和n则调用操作符重载函数的方法有m+n和m.operator +(n)，前一条语句会自动转换为后面这条语句，且m+n的表达式中最左边的对象是调用操作符重载函数的对象，而最右边的那个将被作为参数传送。也就是说n+m会转换成n.operator +(m)。要记住当调用类中定义的操作符重载函数时最左边的对象是调用操作符重载函数的对象。

**调用友元或独立的操作符重载函数的方法：**当调用类的友元操作符重载函数或独立的操作符函数时语句m+n会转换为显示的调用方式，比如有友元或独立操作符重载函数hyong operator +(hyong a,hyong b){}则当出现m+n时会转换成语句operator +(m,n)表达式的第一个对象传给第一个参数，第二个对象传给第二个参数。

特殊情况一般来说操作符重载函数一般不要求作为类的成员函数或者是友元函数，一般情况下可以将操作符重载函数作为类的成员函数。但是有一种情况必须要求操作符函数作为类的友元函数或者是独立的函数，就是一个内置类型和对象相加的情况。比如有语句m+1和1+m第一条可以在类中定义操作符函数的形式为hyong operator +(int i){}，语句m+1可以调用这个函数是正确的，但对于1+m就不能调用这个函数了，因为类中的操作符重载函数是最左边的对象是调用该函数的对象，但1+m最左边的是一个内置整型类型1，所以不会调用这条语句，对于这种语句就只能把操作符重载函数定义为独立的函数或类的友元函数即形如hyong operator +(int i,hyong a){}这样1+m就会转换成operator +（1,m)这样就是正确的。当然如果这个操作符重载函数需要访问类中的私有成员时，就应把该函数定义为类的友元函数，如果不需要访问类中的私有成员，则可以定义为友元也可以定义为独立函数。

必须把它作为类成员函数的运算符有：()，[]，->；和任何赋值运算符，重载这些运算符时必须把操作符函数声明为类的成员函数。

重载限制并不是所有的操作符都能被重载。除了. ，.* ，：： ，? : ，sizeof，typeid这几个运算符不能被重载，其他运算符都能被重载

重载不能改变该运算符用于内置类型时的函义，程序员不能改变运算符+用于两个int型时的含义。

运算符函数的参数至少有一个必须是类的对象或者类的对象的引用。这种规定可以防止程序员运用运算符改变内置类型的函义。

重载不能改变运算符的优先级。

重载不能改变运算符的结合律。

重载不能改变运算符操作数的个数。比如+需要两个操作数，则重载的+也必须要有两个操作数。

返回类型在某些情况下操作符函数必须返回一个对象类型作为返回值，比如有hyong的对象a,b,c则语句a=b+c其中重载的+操作符就必须返回一个hyong类型的一个对象，以便赋给对象a，不然该语句就会出错。当然你可以在语句中返回一个临时对象，也可以返回一个对象的引用，或者返回this指针，不过返回临时对象会浪费内存开销，所以最好返回类对象的一个引用。1

参数传递操作符函数可以按值传递也可以按引用传递，这根据操作符而定，比如对于+运算符既可以把对象按值传递给操作符函数也可以按引用传递给操作符函数，而且+操作符不会改变原操作数的值，所以应把传递类型声明为const，比如hyong operator +(const hyong &a,const hyong &b){}。但对于要改变其自身值的操作符比如++运算符，就必须传递引用，且不能把该引用声明为const类型，因为如果操作数按值传递的话，传递给操作数函数的将是一个对象的副本，两个副本是独立的，不能改变到原对象的值，所以应按引用传递对象，比如hyong operator ++(hyong &a){}。1

运算符重载示例运算符++注意++有前缀和后缀之别，前缀形式是变量先加1然后执行表达式，而后缀形式则是先执行表达式然后再使变量加1，所以在执行后缀的++运算符时应先返回对象的原始值，然后才对对象加1。

//前缀++返回的是左值，即该对象+1之后的引用。后缀++返回是的右值。类似于{ int tmp = a; a=a+1; return tmp;} 并不是先执行表达式再加1 而是返回+1之前的值。可以通过下面的程序印证： int a =5; (++a) = 10;可以通过编译 (a++) = 10;无法通过编译

默认的带有一个参数的++运算符函数是前缀++运算符，要重载后缀的++运算符必须采用另一种方式实现。

重载后缀的++运算符时应给函数多增加一个int参数，该int参数不会使用，应忽略他，该参数只是为了让编译器区分++运算符的前缀和后缀形式之间的区别。比如重载后缀++运算符的友元函数形式为hyong operator ++(hyong &a,int i){}后面的参数int i没有实际意义，应忽略他。

例：重载++运算符的例子

class A

{public: int b; A(){b=0;} A(int i){b=i;} ~A(){cout